云南省宣威市民族中学2017-2018学年度下学期期中考试 高二物理

云南省宣威市民族中学2017-2018学年度下学期期中考试高二物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)二、1.2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，三、预计在2020年将实施载人登月．假如宇航员登月后想探四、测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流五、表和一个小线圈，则下列推断正确的是()A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零2.如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是()A．a端的电势高于b端B．ab边所受安培力方向为水平向左C．线圈可能一直做匀速运动D．线圈可能一直做匀加速直线运动3.如图所示，比荷为e/m的电子垂直射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场区域，则电子能从右边界射出这个区域，至少应具有的初速度大小为()A． 2eBd/m B．eBd/mC．eBd/2m D．eBd/m4.如图所示，光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，N为轨道交点．两轨道之间宽度为0.5 m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5 T．质量为0.05 kg的金属细杆置于轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，其可以沿轨道由静止开始向右运动．已知MN＝OP＝1.0 m，金属杆始终垂直轨道，OP沿水平方向，则()A．金属细杆在水平段运动的加速度大小为5 m/s2B．金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10 m/s2C．金属细杆运动至P点时的速度大小为0D．金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75 N5.关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流6.以一个点电荷为球心，在其周围空间中画出一个球面，对于球面上的各点()A．电场强度的大小相同，方向不同B．电场强度的大小相同，方向相同C．电场强度的大小不同，方向不同D．电场强度的大小不同，方向相同7.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交流电源接通()A． L1和L2两灯泡亮度相同B． L1比L2更亮些C． L1比L2更暗些D．若交流电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮8.R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是()A． 45V B． 5V C． 25V D． 15V9.如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A ．B ．C ．BL2D ．NBL 210.如图所示，一输入电压为220 V 、输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ) A ． 1 100,360 B ． 1 100,180 C ． 2 200,180 D ． 2 200,36011.有关磁场的方向，下列说法正确的是( ) A ． 磁场的方向就是小磁针N 极所指的方向B ． 磁场的方向与小磁针在任何情况下N 极受力方向一致C ． 磁场的方向与小磁针在任何情况下S 极受力方向一致D ． 磁场的方向就是通电导线的受力方向12.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了涡流原理工作的是( )A ． 电饭煲B ． 微波炉C ． 电磁灶D ． 白炽灯泡二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 13.如图所示，理想变压器原线圈a 、b 两端接正弦交变电压u ，u ＝220sin 100πt (V)，电压表V接在副线圈c 、d 两端(不计导线电阻)．则当滑动变阻器滑片向右滑动时( )A ． 电压表示数不变B ． 电流表A 2的示数始终为0C ． 若滑动变阻器滑片不动，仅改变u,使u ＝220sin 200πt (V)则电流表A 1示数增大D ． 若滑动变阻器滑片不动，仅改变u,使u ＝220sin 200πt (V)则电流表A 1示数减小14.(多选)对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是( ) A ． 1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势 B ． 1号干电池的容量比5号干电池的容量大 C ． 1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D ． 把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I 相同，它们做功的快慢相同15.(多选)如图(a)中呈柱面的磁极N 、S 与位于两极间的圆柱形铁芯O ，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B .一边长为L 的正方形平面线框abcd ，其ab 、cd 两边与铁芯的轴线OO ′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO ′逆时针旋转，当t ＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E 的大小( ) A ． 当ωt ＝时，E ＝L 2BωB ． 当ωt ＝时，E ＝L 2BωC ． 当ωt ＝π时，E ＝L 2BωD ． 当ωt ＝2π时，E ＝016.(多选)如图所示，在等量异号点电荷＋Q 和－Q 的电场中，有一个正方形OABC ，其中O 点为两电荷连线的中点．下列说法正确的是( ) A ．A 点电场强度比C 的电场强度大 B ．A 点电势比B 的电势高C ． 将相同的电荷放在O 点与C 点电势能一定相等D ． 移动同一正电荷，电场力做的功WCB ＝WOA分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分) 17.在“测量金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx 约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A ．电压表(量程0～3V ，内阻约为15kΩ)B ．电压表(量程0～15V ，内阻约为75kΩ)C ．电流表(量程0～3A ，内阻约为0.2Ω)D ．电流表(量程0～0.6A ，内阻约为1Ω)E ．变阻器R 1(0～100Ω，0.6A)F ．变阻器R 2(0～2000Ω，0.1A)G ．电池组E (电动势为3V ，内阻约为0.3Ω) H ．开关S ，导线若干(1)为了减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)．(2)为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图丙中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为________mm ，电阻值为________Ω.18.某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性的呢？为此，他把这个”大”元件接入电路中，测得其电流和电压之值如下表所示，请猜想“大”元件是哪类元件？四、计算题19.如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d ＝1 m ，导轨间接有一个阻值为R ＝2 Ω的灯泡，一质量为m ＝1 kg 的金属棒放置在导轨之上，其电阻为r ＝1 Ω，且和导轨始终接触良好，整个装置放在磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F ，使金属棒从静止开始向右运动，求：(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F ＝10 N ，则金属棒达到的稳定速度v 1是多少？(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P ＝6 W ，则金属棒达到的稳定速度v 2是多少？(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P ＝20 W ，经历t ＝1 s 的过程中灯泡产生的热量为QR ＝12 J ，则此时金属棒的速度v 3是多少？20.如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1Ω，电炉电阻R ＝19Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2都闭合时电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看做不变)．试求： (1)电源的电动势；(2)S 1、S 2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S 1、S 2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．21.带电粒子的质量m ＝1.7×10－27kg ，电荷量q ＝1.6×10－19C ，以速度v ＝3.2×106m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ＝0.17 T ，磁场的宽度L ＝10 cm ，如图所示．(1)带电粒子离开磁场时的速度多大？(2)带电粒子在磁场中运动多长时间？(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d为多大？(g取10 m/s2)22.如图所示，ab、cd为静止于水平面上宽度为L且长度很长的U形金属滑轨，bc连接有电阻R，其他部分电阻不计，ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m且电阻不计的均匀金属棒，一匀强磁场B垂直滑轨平面向上．金属棒由一水平细绳跨过定滑轮连接一质量为M的重物．若重物从静止开始下落，设定滑轮无质量，且金属棒在运动中均保持与bc边平行，忽略所有摩擦力，则：(1)当金属棒做匀速运动时，其速度是多少？(忽略bc边对金属棒的作用力)(2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量．答案解析1.【答案】C【解析】电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，只有C正确．2.【答案】C【解析】此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知电流为逆时针方向，由a 流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，选项A错误；由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上，选项B错误；如果刚进入磁场时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力不等于重力，则mg－＝ma，做变加速运动，选项C正确，D错误．3.【答案】B【解析】要使电子能从右边界射出这个区域，则有R≥d，根据洛伦兹力提供向心力，可得R＝≥d，则至少应具有的初速度大小为v＝，B正确．4.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为a＝＝m/s2＝10 m/s2；故A错误．设金属细杆运动到P点时的速度大小为v.从M到P过程，由动能定理得：－mgR＋BIL(MN＋OP)＝mv2则得：v＝＝m/s＝2m/s；故C错误．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为a＝＝20 m/s2.故B错误．在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：2N－BIL＝ma代入数据解得：N＝＝N＝0.75 N由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为N′＝N＝0.75 N．故D正确．5.【答案】D【解析】如果线圈不闭合，不能形成回路，所以不能产生感应电流，A错误；闭合线圈只有一部分导线做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，B、C错误；当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，D正确．6.【答案】A【解析】以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同．故A正确，B、C、D错误．7.【答案】B【解析】两灯泡所在支路是并联关系，线圈对直流没有阻碍作用，对交流有阻碍作用，所以S与交流电源接通后，由于线圈对交流电的阻碍作用，L2会变暗些，B选项正确．8.【答案】D【解析】因为R2两端允许加的最大电压为10V，所以流过R2的最大电流为0.5A，所以两电阻串联电路中电流最大值为0.5A，所以由U＝I(R1＋R2)得，U＝15V.9.【答案】B【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为Φ＝B·L2＝，B对．10.【答案】B【解析】由U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3，可得n1＝n3＝1 100匝，n2＝n1＝180匝，B选项正确．11.【答案】B【解析】B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，所以A项错误；B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致，所以B项正确；12.【答案】C【解析】电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误．13.【答案】AC【解析】当输入电压不变时，输出电压也不变，故A正确．电容器可以通过交流电，所以电流表A2示数不是0，故B错误．若滑动变阻器滑片不变，提高输入电压频率时，电容器容抗变小，所以电流表A1示数变大，故C正确．14.【答案】BD【解析】1号干电池与5号干电池内部的非静电力是相同的，所以电动势相同，但1号干电池的体积大，其容量大．15.【答案】BC【解析】在缝隙四面八方都存在沿半径方向的磁场，且磁场磁感应强度等大，线框切割磁感线时的速度总与磁场垂直，故线框转到任一位置上感应电动势大小都为E＝BL2ω，故B、C正确，A、D 错误．16.【答案】AC【解析】等量异种点电荷周围电场线的分布如图所示，由图可见，A点的电场线比C点的电场线密，所以A点的场强比C点的场强大，选项A正确；O、C在＋Q、－Q的中垂线上，由等量异种点电荷周围电场线的分布特点可知，中垂线上所有点的合场强方向都水平向右，如果有一个带电粒子沿中垂线移动，由于电场力始终沿水平方向，电场力对带电粒子不会做功，说明该中垂线是一条等势线，O点和C点的电势相等，OA的长度等于CB的长度，但由于OA附近的电场线比CB附近的电场线密，所以OA电势降低的更快一些，即A点的电势小于B点的电势，选项B错误；电势能E p ＝qφ，由于O点和C点电势相等，所以电势能也相等，选项C正确；由于UOA与UCB不相等，所以移动同一正电荷电场力做的功WOA与WCB不相等，选项D错误．17.【答案】(1)ADEGH(2)乙(3)0.638(0.637～0.639均可) 2.4【解析】(1)由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I＝＝A＝0.6A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.(2)由于>，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.638mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A，被测金属丝的阻值为Rx＝＝Ω＝2.4Ω.18.【答案】非线性元件【解析】可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I－U图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I－U图线是曲线则表示“大”元件是非线性的．I－U图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．19.【答案】(1)6 m/s(2)1.5 m/s(3)2 m/s【解析】(1)由I＝和F安＝BId可得F安＝根据平衡条件可得F＝μmg＋F安解得v1＝＝6 m/s(2)稳定后F＝μmg＋且P＝Fv2，整理解得v2＝1.5 m/s(3)金属棒和灯泡串联，由Q＝I2Rt得灯泡和金属棒产生的热量＝根据能量守恒Pt＝mv＋QR＋QrQ＝Mg[h－]解得v3＝m/s＝2 m/s.20.【答案】(1)120V(2)20A(3)1700W【解析】(1)设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流I1＝＝A＝6A电源电动势E＝I1(R＋r)＝120V.(2)设S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流为I′＝＝A＝5A电源路端电压为U＝I′R＝5×19V＝95V，流过电源的电流为I＝＝A＝25A流过电解槽的电流为IA＝I－I′＝20A.(3)电解槽消耗的电功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W电解槽内热损耗功率P热＝I r′＝202×0.5W＝200W电解槽中电能转化成化学能的功率为P化＝PA－P热＝1700W.21.【答案】(1) 3.2×106m/s (2) 3.3×10－8s (3) 2.7×10－2m【解析】粒子所受的洛伦兹力F洛＝qvB≈8.7×10－14N，远大于粒子所受的重力G＝mg＝1.7×10－26N，故重力可忽略不计．(1)由于洛伦兹力不做功，所以带电粒子离开磁场时速度仍为3.2×106m/s.(2)由qvB＝m得轨道半径r＝＝m＝0.2 m．由题图可知偏转角θ满足：sinθ＝＝＝0.5，所以θ＝30°＝，带电粒子在磁场中运动的周期T＝，可见带电粒子在磁场中运动的时间t＝·T＝T，所以t＝＝s≈3.3×10－8s.(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d＝r(1－cosθ)＝0.2×(1－)m≈2.7×10－2m.22.【答案】(1)(2)Mg[h－]【解析】(1)取重物M与金属棒m为一系统，使系统运动状态改变的力只有重物受到的重力与金属棒受到的安培力，由于系统在开始一段时间里处于加速运动状态，由此产生的安培力是变化的，安培力做功属于变力做功，系统的运动情况分析：当a＝0时，有Mg－F安＝0，而F安＝，故得v＝.(2)根据能量守恒：重力势能的减少等于动能和电路中产生的热量．Mgh＝(M＋m)v2＋Q。