云南省玉溪三中20172018学年高二下学期期末考试物理试题及Word版含答案

云南省玉溪三中2017-2018学年下学期期末考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部份，共100分，考试时刻120分钟。

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号选择题部分非选择题总分
得分
分卷I
一、单项选择题(共10小题,每题3.0分,共30分)
1.以下关于电场和电场线的说法中错误的选项是（）
A．电场和电场线都是真实存在的
B．电场是真实存在的，电场线是不存在的
C．电场线能够描述电场的强弱和方向
D．电场线在电场中不能相交
2.如下图，A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类和位置已在图
中标出．使A球能维持静止的是( )
A．B．
C．D．
3.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如下图，在打开车灯的情形下，电动机未启动时电流
表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，假设电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω.
电流表内阻不计，那么因电动机启动，车灯的电功率降低了 ( )
A．35.8 WB．43.2 WC．48.2 WD．76.8 W
4.在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中取得较大的电压调剂范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )
A．B．
C．D．
5.关于磁感应强度B、电流I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，以下说法中正确的选项是( )
A．在B＝0的地址，F必然等于零
B．在F＝0的地址，B必然等于零
C．假设B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，那么F必然等于1 N
D．假设L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，那么B必然等于1 T
6.两个相同的回旋加速器，别离接在加速电压U1和U2的高频电源上，且U1＞U2，所加的磁场相同，有两个相同的带电粒子别离在这两个加速器中运动，设两个粒子在加速器中运动的时刻别离为t1和t2，取得的最大动能别离为E k1和E k2，那么( )
A．t1＜t2E k1＞E k2
B．t1＝t2E k1＜E k2
C．t1＞t2E k1＝E k2
D．t1＜t2E k1＝E k2
7.如下图，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a 环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，那么穿过三个环的磁通量的大小是( ) A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环必然比c环大
8.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场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，滑动进程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滑动的进程中( )
A．PQ中电流先增大后减小
B．PQ两头电压先减小后增大
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
9.以下关于交变电流的说法正确的选项是( )
A．假设交变电流的峰值为5 A，那么它的最小值为－5 A
B．用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动
C．我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz，故电流方向每秒改变100次
D．正弦交变电流i＝20sin 10πt A的峰值为20 A，频率为100 Hz
10.在相同的时刻内，某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流3 A
的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，那么( )
A．此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 A
B．此交变电流的有效值为3A，最大值为6 A
C．电阻两头的交流电压的有效值为300 V，最大值不确信
D．电阻两头的交流电压的有效值为300V，最大值为600 V
二、多项选择题(共4小题,每题4.0分,共16分)
11.(多项选择)两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如下图，以下说法
正确的选项是( )
A．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大
B．a点电势比b点高
C．a、b、c三点和无穷远处等电势
D．一个电子在a点无初速度释放，那么它将在c点双侧往复振动
12.如下图，关于磁铁、电流间的彼此作用，以下说法正确的选项是( )
A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的
C．丙图中电流间的彼此作用是通过电流的磁场发生的
D．丙图中电流间的彼此作用是通过电荷的电场发生的
13.(多项选择)如下图，两个相同灯泡L1、L2，别离与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源两头，当闭合开关S到电路稳固后，两灯泡均正常发光．已知自感线圈的自感系数专门大．那么以下说法正确的选项是( )
A．闭合开关S到电路稳固前，灯泡L1慢慢变亮
B．闭合开关S到电路稳固前，灯泡L2由亮变暗
C．断开开关S的一段时刻内，A点电势比B点电势高
D．断开开关S的一段时刻内，灯泡L2亮一下慢慢熄灭
14.(多项选择)如下图的(a)、(b)两图别离表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有一起的( )
A．有效值B．频率
C．最大值D．均不一样
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
15.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．
（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为mm；
（2）现有如下器材：
A．电流表（量程0.6 A，内阻约0.1 Ω）
B．电流表（量程3 A，内阻约0.03 Ω）
C．电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ）
D．滑动变阻器（1 750 Ω，0.3 A）
E．滑动变阻器（15 Ω，3 A）
F．蓄电池（6 V，内阻很小）
G．开关一个，带夹子的导线假设干
要进一步精准测量金属管线样品的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选．（只填代
号字母）
（3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整．
（4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过量次测量得出金属管线的电阻为R，金属管
线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规那么的中空部份的横截面积S，在前面实验的基
础上，还需要测量的物理量是（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部份横截面积的表达式为S= ．
16.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如下图；请回答以下
问题：
（1）如图甲所示，在闭合开关之前为避免电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器处（填“a”或“b”）
（2）现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器（0～50 Ω）
C．电压表（0～3 V）
D．电压表（0～15 V）
E．电流表（0～0.6 A）
F．电流表（0～3 A）
其中电流表应选，电压表应选．（填字母代号）
（3）如图乙是依如实验数据画出的U﹣I图象．由此可知那个干电池的电动势E= V，内电阻r= Ω．
四、计算题
17.如下图，一质量为m＝1.0×10－2kg，带电量大小为q＝1.0×10－6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角．小球
在运动进程中电量维持不变，重力加速度g取10 m/s2.
(1)求电场强度E.
(2)假设在某时刻将细线突然剪断，求通过1 s时小球的速度大小v及方向．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
18.如下图的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，假设将它的a、b端接入电路时的电阻为R，那么将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是多少？
19.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如下图．离子源S产生的各类不同正离子束(速度可看做为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后抵达
记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与人口处S1之间的距离为x.
(1)求该离子的比荷卫.
(2)假设离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1＞m2)，它们别离抵达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x.
(3)假设第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场，求它们抵达照相底片上的时刻差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计)．
20.如图甲所示，两条足够长的滑腻平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T．现将质量为m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的进程中与导轨维持良好接触，且始终维持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3 m的进程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(取g＝10 m/s2)求：
(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大？下落了0.3 m时速度为多大？
(2)金属杆下落0.3 m的进程中，在电阻R上产生多少热量？
答案解析
1.【答案】A
【解析】电场是实际存在的物质，电场线不存在，是为了形象描述电场而假想的线，故A错误，B正确．电场线能够描述电场的强弱和方向，电场线的疏密表示强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向，故C正确．电场线不能相交，故D正确．
此题选错误的，应选A．
2.【答案】B
【解析】A图中，对A球进行受力分析：
依照力的合成，可明白任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反，故A错误．
B图中，对A球进行受力分析：
依照力的合成，可明白三个力合力能够为0.故B正确．
C图中，对A球进行受力分析：
依照力的合成，可明白任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反．故C错误．
D图中，对A球进行受力分析：
依照力的合成，可明白三个力合力不能够为0，故D错误．
3.【答案】B
【解析】电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝(12.5－10×0.05) V＝12 V，车灯功率P灯＝U灯I1＝120 W．电动机启动时，U灯′＝E－I2r＝(12.5－58×0.05) V＝9.6 V，设车灯阻值不变，由P＝，可得P灯′＝()2×P灯＝()2×120 W＝76.8 W，电功率的减少量ΔP＝P灯－P灯′＝(120－76.8) W＝43.2 W.
4.【答案】D
【解析】金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中取得较大的电压调剂范围，故滑动变阻器要采纳分压式接法，D正确．
5.【答案】A
【解析】公式B＝或F＝BIL成立的前提是电流与磁场垂直，故只有A正确．
6.【答案】D
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由R＝可知，粒子取得的最大动能只与磁感应强度和D形盒的半径有关，因此E k1＝E k2；
设粒子在加速器中绕行的圈数为n，那么E k＝nqU，由以上关系可知n与加速电压U成反比，由于U1＞U2，那么n1＜n2，而t＝nT，T不变，因此t1＜t2.
7.【答案】C
【解析】所有磁感线都从条形磁铁内部通过，且与外部磁感线方向相反，所之外部磁感线越多，磁通量越小，C对．
8.【答案】C
【解析】设PQ左侧电路的电阻为Rx，那么右边电路的电阻为3R－Rx，所之外电路的总电阻为R′＝，外电路电阻先增大后减小，因此路端电压先增大后减小，因此B错误；电路的总电阻先增大后减小，再依照闭合电路的欧姆定律可得PQ中的电流：I＝先减小后增大，故A错误；由于导体棒做匀速运动，拉力等于安培力，即F＝BIL，拉力的功率P＝BILv，先减小后增大，因此C正确；外电路的总电阻R′＝最大为，小于电源内阻R，又外电阻先增大后减小，所之外电路消耗的功率先增大后减小，故D错误．
9.【答案】C
【解析】电流的负值表示电流方向与原先方向相反，不表示大小，A项错误；交流电流表测交变电流时，指针可不能来回摆动，B项错误；我国工农业生产和生活用的交变电流，周期为0.02 s，交流电方向一个周期改变两次，因此每秒改变100次，C项正确；由ω＝2πf得正弦交变电流i＝20sin 10πt A的频率为5 Hz，D项错．
10.【答案】A
【解析】依照交变电流有效值的概念知，交变电流的有效值即为直流电的电流值，为3 A．依照正弦交变电流有效值与最大值的关系，可知交变电流的最大值为3A，A正确；B错误；依照欧姆定律U＝IR，那么有U有效＝I有效R，U m＝I m R，故电阻两头的交流电压的有效值为300 V，最大值为300V，C、D错误．
11.【答案】AC
【解析】等量异种电荷电场线和等势线的散布图如下图，
中垂线上场强方向相同，可是b点场强比a点大，A选项正确；中垂线上电势相等，与无穷远处等势，B选项错误，C选项正确；一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速度释放后，将向左下方运动，不可能抵达c点，D选项错误．
12.【答案】BC
【解析】甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的.综上所述，选项B、C正确.
13.【答案】AB
【解析】闭合开关S的刹时，L2灯当即正常发光，L1灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能慢慢增大L1灯慢慢变亮，故A正确；闭合开关S到电路稳固前，L1灯所在电路上线圈产生自感电动势，电流只能慢慢增大，那么总电路中的电流慢慢增大，电源的内电阻消耗的电压慢慢增大，因此路端电压慢慢减小，那么灯泡L2慢慢变暗，故B正确；闭合开关，待电路稳固后断开开关，L中产生的自感电动势相当于电源，电流的方向与开关断开前L1的电流方向相同，从右向左流过L2灯；因此A点电势比B点电势低，故C错误；断开开关S的一段时刻内，L中产生的自感电动势相当于电源，电流从原先的电流开始减小，因此两个灯泡都是慢慢熄灭，可不能闪亮一下，故D错误．
14.【答案】BC
【解析】由题图可知，两个交变电压最大值均为2 V，周期均为0.4 s，周期相同，那么频率相同，可知B、C正确．题图(a)中电压有效值Ua＝，题图(b)中电压有效值Ub＝U m，A错．15.【答案】（1）1.125±0.001（2）A E
（3）如下图
（4）管线的长度L．
【解析】（1）螺旋测微器的读数等于1 mm+0.01×12.5 mm=1.125 mm．
（2）电路中的电流大约为I=A=0.5 A，因此电流表选择A．
待测电阻较小，假设选用大电阻滑动变阻器，测量误差角度，因此滑动变阻器选择E．（3）待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，因此电流表采取外接法．
滑动变阻器能够采纳限流式接法，也能够采纳分压式接法．
（4）还需要测量的物理量是管线长度L，依照R=ρ，
则S=，
那么中空部份的截面积S′=﹣S=．
16.【答案】（1）a（2）E C（3）1.49 0.725
【解析】解：（1）闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处．（2）电源电动势大约1.5 V，因此电压表选择量程为3 V的比较适合，故电压表选择C，电路中的电流较小，因此电流表选择0.6 A量程的E．
（3）在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，
因此由图能够读出电源的电动势为1.49 V，
图象中的斜率表示电源的内阻，因此电源的内阻为：r=Ω=0.725 Ω
17.【答案】(1)7.5×104N/C (2)12.5 m/s 方向与竖直方向成37°角，斜向左下
【解析】(1)由平稳条件得小球所受电场力F＝mg tanθ，因此小球所在处的电场强度：E＝＝＝N/C＝7.5×104N/C.
(2)细线剪断后，小球的合力F合＝＝1.25mg
依照牛顿第二定律，小球的加速度：
a＝＝12.5 m/s2.
因此1 s时小球的速度大小v＝at＝12.5 m/s，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向成37°角，斜向左下．
18.【答案】
【解析】由图适当沿ab方向导电时，横截面积为L2，长度为2L，当沿cd方向导电时，横截面积为2L2，长度为L，因此电阻为.
19.【答案】(1)该离子的比荷为＝.
(2)P1、P2间的距离Δx＝2(－)
(3)它们抵达照相底片上的时刻差
Δt＝＋－－.
【解析】(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径为r＝.
依照qvB＝m，解得v＝＝.
依照动能定理得，qU＝mv2
联立解得＝.
(2)依照qU＝mv2
r＝，x＝2r
解得x＝2，
则Δx＝2(－)．
(3)依照d＝at，a＝
解得t1＝.
粒子在磁场中运动的周期T＝.
那么粒子运动的时刻
t＝t1＋＝＋.
则Δt＝＋－－.
20.【答案】(1)1 m/s 0.5 m/s (2)0.287 5 J 【解析】(1)刚进入磁场时，a0＝10 m/s2
方向竖直向上
由牛顿第二定律有BI0L－mg＝ma0
假设进入磁场时的速度为v0，有
I0＝，E0＝BLv0
得v0＝
代入数值有：v0＝m/s＝1 m/s
下落0.3 m时，通过a－h图象知a＝0，说明金属杆受到的重力与安培力平稳有mg＝BIL其中I＝，E＝BLv，
可得下落0.3 m时杆的速度v＝
代入数值有：
v＝m/s＝0.5 m/s.
(2)从开始到下落0.3 m的进程中，由能量守恒定律有mgh＝Q＋mv2
代入数值有Q＝0.287 5 J。