【全国百强校】山西省大同市第一中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题(原卷版)

山西省大同市第一中学2017-2018学年高二上学期期末考试
物理试题
一、选择题（每题6分，1-6题为单选题，7-10题为多选题，选对不全得3分）
1. 如图电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。

闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时。

下列说法中正确的是（）
......
A. 电压表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r
2. 某带正电的粒子静止在磁场中，由于某种原因突然炸裂为甲乙两个粒子，甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，已知磁场方向重直垂直纸面向里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是
A.
B.
C.
D.
3. 图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电.在金属板的右侧，距离金属板为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。

P是点电荷右侧、与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难.几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。

图乙中两异号点电荷的电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线，由此他们求出了P点的电场强度大小一共有以下四个不同的答案（答案中k为静电力常量），其中正确的是（）
A. B. C. D.
4. 如图所示，在x轴上方存在着重直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。

一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（）
A. 正电荷
B. 正电荷
C. 负电荷
D. 负电荷
5. 如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，如图乙所示。

令I1、I2、I3分别表示oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力。

下列说法不正确的是（）
A. I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B. I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向
C. F1方向指向圆心，F2方向指向圆心
D. F2方向背离圆心向外，F3方向指问圆心
6. 如图，由某种租细均匀的总电阻为3R的金属条制成的知形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直间下的匀强磁场B中。

一接入电路电阻为R的导体棒PQ、在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）
A. PQ中电流先增大后减小
B. PQ两端电压先减小后增大
C. PQ上拉力的功率先减小后增大
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
7. 如图所示，在虚线MN的上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质子和α粒子（He核)从MN上的O 点以相同的速度v0（v0在纸面内且与MN的夹角为θ，θ<90）同时射入匀强磁场中，再分别从MN上A、B 两点离开磁场，A、B距离为d。

已知质子的质量为m，电荷量为e.忽略重力及质子和α粒子间的相互作用。

下列说法正确的是（）
A. 磁感应强度的大小为
B. 磁感应强度的大小为
C. 两粒子到达A、B两点的时间差
D. 两粒子到达A、B两点的时间差
8. 如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断不正确的是（）
A. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长
B. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大
C. 在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
D. 电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同
9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当MN在外力的作用下运动时，PQ在磁场力的作用下向右运动了则MN所做的运动可能是( )
A. 向右加速运动
B. 向左加速运动
C. 向右减速运动
D. 向左减速运动
10. 如图，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处。

运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（）
A. 上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
B. 上升过程通过导线截面的电荷量等于下降过程通过导线截面的电荷量
C. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率
D. 上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程重力的平均功率
二、实验题（1l题每空2分，电路图4分，共12分）
11. 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75w，额定电压值已模糊不清。

他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为20，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压. 他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压月根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线，进面分析小灯泡的额定电压。

A.电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B.电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C.电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D.滑动变阻器R1（0~20Ω）
E.滑动变阻器R2（0~100Ω）
F.电源E(电动势4.0V，内阻不计）
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
(1)在下面的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图_________，指出上述器材中，电流表选择_________（填“A1”或“A2”）：滑动变阻器选择________（填“R1”或“R2”）.
(2)在实验过程中，一同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70v时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中。

后根据表中实验数据在如图所示坐标系中作出灯泡的U-I图线。

(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为______V(保留一位小数）；这一结果大于1.22V，其原因是
______________________.
三、计算题（12题8分；13题8分；14题12分）
12. 一个电子(电荷量e，质量m)以速率v从x轴上某点垂直x轴进入上方匀强磁场区域，如图所示，已知上方匀磁场的磁感应强度为B，且大小为下方匀强磁场的磁感应强度的2倍，那么，电子运动一个周期所用
的时间是多少?电子运动一个周期在x轴上移动的距离是多少？
13. 用一欧姆表去测量某一阻值为400Ω的电阻时，指针指在最大偏角的3/4处，先用同一欧姆表在条件不变时去测另一电阻R x，指针指在最大偏角1/4处，则被测电阻R x的阻值多大？
14. 如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。

磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场方向垂直于导体平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q=2C，求：
(1)导体棒做匀速运动时的速度：
(2)导体种从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热.（g取10m/s2）。