2017-2018高二上学期物理期末考试试卷

2017—2018学年上学期期末考试模拟卷（1）
高二物理
（考试时间：90分钟试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

写在本试卷上无效。

3．回答第II卷时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4．考试范围：选修3-1和选修3-2。

第I卷
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~8小题
只有一个选项符合题意，第9~12小题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1．使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上–3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1。

现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。

则F1与F2之比为A．2:1 B．4:1 C．16:1 D．60:1
2．已知通电长直导线周围空间中某点处产生的磁场的磁感应强度大小为B=k I
r
，其中k为
常量、I为直导线中的电流、r为该点到长直导线的距离。

如图所示，a、b两根通电长直导线经过圆心为O的圆上同一直径的两端，两根直导线中的电流大小相等，a中电流方向垂直圆所在平面向里，b中电流方向垂直圆所在平面向外，此时圆心O处的磁感应强度大小为B。

现将直导线b沿圆周顺时针转动90°，电流的大小和方向都保持不变，则O 处的磁感应强度大小变为
A．2B B．2B C．B D 2 B
3．示波管的内部结构如图所示，如果在电极YY′之间加上如图（a）所示的电压，在XX′之间加上如图（b）所示电压，荧光屏上会出现的波形是
4．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。

下列说法错误的是
A．图甲、图乙均表示交流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin 100πt（V）
C．图乙所示电压的有效值为20 V D．图乙所示电压的有效值为10 V 5．如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点。

已知BE 中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7 V、–1 V、3 V，则E、F两点的电势分别为
A．2 V，–2 V B．1 V，–3 V C．–1 V，–5 V D．–2 V，–4 V
6．如图所示电路中a、b端接有电压有效值为U的交流电，变压器为理想变压器，各电阻
的阻值相等，电流表为理想交流电表。

开关S 断开时，电流表读数为I ，开关S 闭合时，电流表读数为3
5I ，则各电阻的阻值R 和变压器原、副线圈匝数的比值k 分别为
A ．R =3U I ，k =3
B ．R =I U 32，k =23
C ．R =I U 5，k =2
D ．R =I
U ，k =2
1 7．如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场竖直向上。

质量为m 、电荷量为q 的小
球以速率v 在复合场区域做匀速圆周运动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，重力加速度为g 。

则
A ．小球带负电
B ．电场强度大小为mg
q C ．小球做圆周运动的半径为qB mv
D ．小球做圆周运动的周期为πm qB
8．如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B ，磁场区域
的宽度均为a 。

正三角形导线框ABC 从图示位置沿x 轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图象中能正确描述感应电流I 与导线框移动距离x 关系的是
9．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向下端移动时，下列说法正确的是
A．电阻R1消耗的功率增大B．电源的输出功率增大
C．V1增大，V2增大，A减小D．V1减小，V2减小，A增大
10．如图所示，平行板电容器与电源电压为E的直流电源连接，下极板接地。

一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。

现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则
A．带负电的油滴将沿竖直方向加速向上运动B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减少D．电容器的电容减小，且极板带电荷量减小
11．如图所示电场，实线表示电场线。

一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a 点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹。

则
A．粒子带正电
B．粒子受到的电场力不断减小
C．a点电势高于b点电势
D．电场力一直做正功，电势能减少
12．如图所示，闭合的单匝矩形导线框abcd处于水平方向的匀强磁场中，矩形导线框的面积为S，电阻为R。

矩形导线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开
始匀速转动，矩形导线框转过π
6
时的感应电流为I，下列说法正确的是
A2I
B．矩形导线框转动过程中穿过矩形导线框的磁通量的最大值为2IR ω
C．矩形导线框转一周产生的热量为
2 4πRI ω
D．矩形导线框从中性面开始转过π
2
的过程中，通过导线横截面的电荷量为
ω
I
第II卷
二、实验题（共2小题，共15分）
13．（6分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，回答下列问题：
（1）图甲是实验电路图，请在图乙中画线连接实物图。

（2）在图甲所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“左”或“右”）。

（3）图丙是根据实验数据作出的U–I图象，由图可知，电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω。

14．（9分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为cm。

（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm。

（3）选用多用电表的电阻“1⨯”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为Ω；
（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表A1（量程600 mA，内阻约为2 Ω）；
电流表A2（量程150 mA，内阻约为10 Ω）；
电压表V1（量程1 V，内阻1000
r=Ω）；
电压表V2（量程15 V，内阻约为3000Ω）；
定值电阻
01000
R=Ω；
滑动变阻器R1（最大阻值为5 Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值为1 000 Ω）；
电源E（电动势约为4 V，内阻r约为1 Ω）；开关，导线若干。

为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1
3
，电压表应选，
电流表应选，滑动变阻器应选（填器材代号）。

（5）根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图。

三、计算题（共3小题，共37分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15．（9分）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。

P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。

闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0 A和U=110 V，重物P上升的速度v=0.70 m/s。

已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45 kg（g取10 m/s2）。

求：
（1）电动机消耗的电功率P电；
（2）细绳对重物做功的机械功率P机；
（3）电动机线圈的电阻R。

16．（12分）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5 m的足够长平行导轨，NQ⊥MN。

导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5 Ω 的电阻。

有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1 T。

将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。

现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。

已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2 m。

则：（g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是多大？
（2）金属棒达到的稳定速度是多大？
（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？
x 的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的17．（16分）如图所示，在0
大小为B，方向垂直纸面向里，假设一系列质量为m、电荷量为q的正离子初速度为零，经过加速电场加速后从O点沿Ox轴正方向进入匀强磁场区域，有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中，截面如图，M、N分别为金属板截面的上、下端点，M
点的坐标为（d，2d），N点的坐标为（d，d）。

不计正离子的重力。

（1）加速电场的电压在什么范围内，进入磁场的粒子才能全部打在金属板上？
（2）求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。