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文档介绍
物理卷·2018届海南省儋州市八一中学高二上学期期末物理试卷 (解析版)
2016-2017学年海南省儋州市八一中学高二(上)期末物理试卷 一、单项选择题(每题3分,共6题,计18分.) 1.下列物理量中,属于矢量的是( ) A.电势 B.电场强度 C.功率 D.电势能 2.下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是( ) A.元电荷最早由库仑通过油滴实验测出 B.牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场 D.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 3.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( ) A.P=I2R B.P= C.P=IU D.以上公式都可以 4.如图所示,R4是半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,这就是一个火警报警器的电路,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( ) A.I变大,U变小 B.I变大,U变大 C.I变小,U变大 D.I变小,U变小 5.如图所示,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云 雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖.云雾室中磁场方向可能是( ) A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里 C.沿纸面向上 D.沿纸面向下 6.图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里.在电键S接通后,导线D所受磁场力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 二、多项选择题(4题,5分/题,计20分.) 7.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点.下列说法正确的是( ) A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功 8.有A、B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断( ) A.电阻A的阻值大于电阻B B.电阻A的阻值小于电阻B C.两电阻串联时,电阻A电功率较小 D.两电阻并联时,流过电阻B的电流强度较大 9.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( ) A.该束带电粒子带负电 B.速度选择器的P1极板带正电 C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比越小 10.如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( ) A.不改变电流和磁场方向,仅适当增大电流 B.只改变电流方向,并仅适当减小电流 C.同时改变磁场和电流方向,仅适当增大磁感应强度 D.只改变磁场方向,并仅适当减小磁感应强度 三、实验题(2题,计24分.) 11.某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量圆柱体的直径d,示数如图所示.由图可读出l= cm,d= mm. 12. 在“测定金属的电阻率”的实验中,测定阻值约为3﹣5Ω的金属丝的电阻率,实验中所用的电压表规格:量程0﹣3V、内阻3kΩ;电流表规格:量程0﹣0.6A、内阻0.1Ω;还有其他一些器材: (1)在给定的方框内画出实验电路图; (2)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示,可知金属丝的直径d= mm; (3)实验中还应测出的物理量是 ;电阻率的计算公式为ρ= . 13.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有: A.电压表V:0~3~15V B.电流表A:0~0.6~3A C.变阻器R1(20Ω,1A) D.变阻器R2 E.电键S和导线若干 (1)实验中电流表应选用的量程为 ;电压表应选用的量程为 ;变阻器应选用 (填R1或R2); (2)实验测得的6组数据已在U﹣I图中标出,如图所示.请你根据数据点位置完成U﹣I图线,并由图线求出该电池的电动势E= V,电阻r= Ω. 四、计算题 14.如图所示,O点固定,绝缘轻细杆l,A端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,水平方向的匀强电场的场强为E,将小球拉成水平后自由释放,求在最低点时绝缘杆给小球的力. 15.如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω.D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=2Ω,限流电阻R′=3Ω.当电动机正常工作时,电压表示数为0.3V.求: (1)通过电动机的电流大小; (2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率. 16.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,试求: (1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到的摩擦力的大小. 17.质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示,已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计. (1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图); (2)求匀强磁场的磁感应强度B. 2016-2017学年海南省儋州市八一中学高二(上)期末物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题(每题3分,共6题,计18分.) 1.下列物理量中,属于矢量的是( ) A.电势 B.电场强度 C.功率 D.电势能 【考点】矢量和标量. 【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量. 【解答】解:矢量是既有大小又有方向的物理量,电场强度是矢量,而标量是只有大小没有方向的物理量,电势、功率和电势能都标量.故B正确,ACD错误. 故选:B. 2.下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是( ) A.元电荷最早由库仑通过油滴实验测出 B.牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场 D.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 【考点】物理学史. 【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可. 【解答】解:A、元电荷最早由密里根通过油滴实验测出,故A错误; B、卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G,故B错误; C、法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场,故C正确; D、库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,故D错误; 故选:C. 3.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( ) A.P=I2R B.P= C.P=IU D.以上公式都可以 【考点】电功、电功率. 【分析】该幢楼内用电器有纯电阻的用电器,也有非纯电阻的用电器,总功率P=UI. 【解答】解:A、B、C由题可知,该幢楼内用电器有纯电阻的用电器,也有非纯电阻的用电器, 则该幢楼居民用电的总功率为P=UI.由于欧姆定律不成立,U>IR,则P>I2R,P=不再成立.故AB错误,C正确. D、由上述分析可知D错误. 故选:C. 4.如图所示,R4是半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,这就是一个火警报警器的电路,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( ) A.I变大,U变小 B.I变大,U变大 C.I变小,U变大 D.I变小,U变小 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】R3 为用半导体热敏材料制成的传感器,温度升高时,其电阻减小.当传感器R4所在处出现火情时,分析R4的变化,确定外电路总电阻的变化,分析总电流和路端电压的变化,即可知U的变化.根据并联部分电压的变化,分析I的变化. 【解答】解:当传感器R4所在处出现火情时,R4的阻值变小,R2、R3与R4的并联电阻减小,外电路总电阻变小,则总电流变大,电源的内电压变大,路端电压变小,即有U变小. 因U变小,而电流增大,故R1分压增大;并联部分分压减小;故电流表示数减小; 故选:A. 5.如图所示,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云 雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖.云雾室中磁场方向可能是( ) A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里 C.沿纸面向上 D.沿纸面向下 【考点】左手定则. 【分析】带电粒子在磁场中的受力方向判断,可由左手定则完成. 【解答】解:由图可知,向下运动的正电荷受到的洛伦兹力的方向向右,由左手定则可知,磁场的方向垂直于纸面向里. 故选:B 6.图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里.在电键S接通后,导线D所受磁场力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 【考点】左手定则;通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【分析】由安培定则可得出导线所在位置的磁感线的方向,由左手定则可判断安培力的方向. 【解答】解:电流由左侧流入,则由安培定则可知电磁铁右侧为N极,故导线所在处的磁场向左; 则由左手定则可知,导线受安培力向上; 故选A. 二、多项选择题(4题,5分/题,计20分.) 7.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点.下列说法正确的是( ) A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功 【考点】电场的叠加;电势. 【分析】由图可知该电场为等量正电荷形成的电场,注意沿电场线电势降低,电场线的疏密表示电场强度的强弱;正电荷受力方向与电场线方向相同,负电荷受力方向与电场线方向相反. 【解答】解:A、电场线是描述电场的一种直观手段,沿电场线的方向电势逐渐降低,所以M点电势高于N点电势,故A正确; B、电场强度由电场线的疏密来反映,电场线密的地方,电场强,反之电场弱,所以N点电场强,故B错误; C、电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加,一个正电荷从M点运动到N点的过程中,电场力做正功,电势能减少,所以C正确; D、将电子从M点移到N点,电场力做负功,故D错误. 故选:AC. 8.有A、B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断( ) A.电阻A的阻值大于电阻B B.电阻A的阻值小于电阻B C.两电阻串联时,电阻A电功率较小 D.两电阻并联时,流过电阻B的电流强度较大 【考点】欧姆定律. 【分析】I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数,通过斜率比较电阻的大小.并联时,两电阻电压相等,根据欧姆定律比较电流的大小.串联时,电路相等,根据P=I2R比较消耗的功率大小. 【解答】解:AB、I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数,A图线的斜率大,则A的电阻小.故A错误,B正确. C、两电阻串联,电流相等,根据P=I2R得,B的电阻大,则电阻B消耗的功率较大.A的电功率较小,故C正确; D、两电阻并联,电压相等,根据I=得,B的电阻大,则流过B的电流较小.故D错误. 故选:BC 9.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( ) A.该束带电粒子带负电 B.速度选择器的P1极板带正电 C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比越小 【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理;带电粒子在匀强磁场中的运动. 【分析】A、根据带电粒子在磁场中的偏转方向确定带电粒子的正负. B、根据在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡确定P1极板的带电情况. CD、在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力,求出粒子的轨道半径,看与什么因素有关. 【解答】解:A、根据带电粒子在磁场中的偏转方向,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电.故A错误. B、根据左手定则知,带电粒子在P1P2区域所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的P1极板带正电.故B正确. C、根据得,,知r越大,荷质比越小.故C错误,D正确. 故选BD. 10.如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( ) A.不改变电流和磁场方向,仅适当增大电流 B.只改变电流方向,并仅适当减小电流 C.同时改变磁场和电流方向,仅适当增大磁感应强度 D.只改变磁场方向,并仅适当减小磁感应强度 【考点】安培力. 【分析】金属棒AC用软线悬挂在匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,金属棒受到向上的安培力作用,安培力大小为F=BIL.此时悬线张力不为零,说明安培力小于金属棒的重力.欲使悬线张力为零,应增大安培力.根据安培力公式选择合适的方法. 【解答】解:A、不改变电流和磁场方向,适当增大电流,可增大安培力,能使悬线张力为零.故A正确; B、只改变电流方向,金属棒所受安培力方向向下,悬线张力一定不为零.故BD错误; C、改变磁场和电流方向,金属棒所受的安培力方向仍向上,适当增大磁感强度,安培力增大,能使悬线张力为零,所以C正确. D、只改变磁场方向,金属棒所受安培力方向向下,悬线张力一定不为零.故D错误; 故选:AC 三、实验题(2题,计24分.) 11.某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量圆柱体的直径d,示数如图所示.由图可读出l= 2.25 cm,d= 6.860 mm. 【考点】螺旋测微器的使用. 【分析】游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数.不需要估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,读可动刻度读数时需要估读. 【解答】解:游标卡尺的主尺读数为22mm,游标读数为0.1×5=0.5mm,所以最后读数为:22.5mm=2.25cm. 螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm,可动刻度读数为36.0×0.01=0.360mm(0为估读),所以最后读数为6.860mm. 故答案为:2.25 cm,6.860 mm. 12. 在“测定金属的电阻率”的实验中,测定阻值约为3﹣5Ω的金属丝的电阻率,实验中所用的电压表规格:量程0﹣3V、内阻3kΩ;电流表规格:量程0﹣0.6A、内阻0.1Ω;还有其他一些器材: (1)在给定的方框内画出实验电路图; (2)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示,可知金属丝的直径d= 0.622 mm; (3)实验中还应测出的物理量是 电阻丝的长度L,电阻丝两端的电压U,流过电阻的电流I ;电阻率的计算公式为ρ= ρ= . 【考点】测定金属的电阻率. 【分析】 (1)将电路分为测量电路和控制电路两部分.测量电路采用伏安法.根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法. (2)螺旋测微器的固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分. (3)根据电阻定律和欧姆定律表示出电阻率,再进行求解. 【解答】解:(1)因为==600, ==50,>,故选择电流表外接法. (2)固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.122mm,则此金属丝的直径为0.622mm. (3)根据电阻定律,有 R=ρ 由数学知识有:S= 根据欧姆定律,有 R= 由上述三式解得:ρ=,实验中还应测出的物理量是电阻丝的长度L,电阻丝两端的电压U,流过电阻的电流I. 故答案为: (1)见上图 (2)0.622(0.621﹣0.623均正确), (3)电阻丝的长度L,电阻丝两端的电压U,流过电阻的电流I;. 13.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有: A.电压表V:0~3~15V B.电流表A:0~0.6~3A C.变阻器R1(20Ω,1A) D.变阻器R2 E.电键S和导线若干 (1)实验中电流表应选用的量程为 0~0.6 ;电压表应选用的量程为 0~3 ;变阻器应选用 R1 (填R1或R2); (2)实验测得的6组数据已在U﹣I图中标出,如图所示.请你根据数据点位置完成U﹣I图线,并由图线求出该电池的电动势E= 1.5 V,电阻r= 0.50 Ω. 【考点】测定电源的电动势和内阻. 【分析】(1)根据电池的电动势和图中的电流值可选取电流表及电压表;滑动变阻器在本实验中作为限流使用,故应选取大于内阻的滑动变阻器; (2)用直线将各点相连,注意让各点尽量分布在直线两侧;由图象与纵坐标的交点可求得电动势;图象的斜率表示电池的内电阻. 【解答】解:(1)由图可知,电流小于0.6A,故电流表应选用的量程为0﹣0.6A;而电池的电动势约为1.5V,故电压表应选用的量程为 0﹣3V; 为了调节方便并能减小误差,故变阻器应选用R1; (2)根据数据点位置完成U﹣I图线,由图可知,电动势为1.5V; 图象的斜率为:r==0.50Ω; 故答案为:(1)0~0.6;0~3;R1; (2)1.5;0.5. 四、计算题 14.如图所示,O点固定,绝缘轻细杆l,A端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,水平方向的匀强电场的场强为E,将小球拉成水平后自由释放,求在最低点时绝缘杆给小球的力. 【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力. 【分析】由动能定理求出小球到达最低点时的速度,小球做圆周运动,由牛顿第二定律可以求出杆对小球的作用力. 【解答】解:小球从水平位置运动到最低点过程中, 由动能定理得:mgl+qEl=mv2﹣0, 在最低点,小球做圆周运动,由牛顿第二定律得: F﹣mg=m, 解得,绝缘杆对小球的作用力:F=3mg+2qE; 答:在最低点时绝缘杆给小球的力为3mg+2qE. 15.如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω.D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=2Ω,限流电阻R′=3Ω.当电动机正常工作时,电压表示数为0.3V.求: (1)通过电动机的电流大小; (2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率. 【考点】闭合电路的欧姆定律;电流、电压概念;电功、电功率. 【分析】(1)根据串并联电路规律可明确R'中电流等于电动机中的电流,由欧姆定律求出流过R'的电流即可; (2)根据闭合电路欧姆定律可求得D两端的电压,由P=UI求得输入的电功率,根据P=I2R可求得热功率;根据功能关系可求得输出的机械功率. 【解答】解:(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同,由I=得: I= A=0.1 A. (2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压 UD=E﹣Ir﹣U=6 V﹣0.1×1 V﹣0.3 V=5.6 V. 所以电动机输入的电功率P入=UDI=5.6×0.1=0.56 W.电动机的发热功率P热=I2R=(0.1)2×2=0.02 W. 电动机的输出功率P出=P入﹣P热=0.56﹣0.02=0.54 W. 答: (1)通过电动机的电流大小为0.1A; (2)电动机输入的电功率为5.6W、转变为热量的功率为0.02W;输出机械功率为0.54W. 16.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,试求: (1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到的摩擦力的大小. 【考点】安培力. 【分析】(1)ab棒与电阻R并联,求出并联电阻,由欧姆定律求出干路电流I,并求出流过ab棒的电流,由安培力公式F=BIL求解安培力. (2)导体棒受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力,根据平衡条件求出导体棒受到的摩擦力 【解答】解:(1)由欧姆定律得:I= 导体棒受到的安培力大小F=BI1L=0.5×1.5×0.4N=0.3N (2)假设导体棒受到的摩擦力沿导轨向上. 根据左手定则,导体棒受到的安培力沿导轨向上. 则由平衡条件得:F+f=mgsinθ 得:f=mgsinθ﹣F=0.04×10×0.6﹣0.3N=﹣0.06N, 故沿斜面向下 答:(1)导体棒受到的安培力大小为0.3N; (2)导体棒受到的摩擦力大小为0.06N,方向沿斜面向上. 17.质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示,已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计. (1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图); (2)求匀强磁场的磁感应强度B. 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动. 【分析】首先电场加速由动能定理求出速度,然后飞入磁场,洛伦兹力提供向心力,由几何知识求出运动半径,联立求解即可. 【解答】解:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,在磁场中做匀速圆周运动,粒子运动轨迹如图所示: (2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v, 由动能定理得:qU=mv2﹣0 ①, 粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r, 由牛顿第二定律得:qvB=m② 由几何关系得:r2=(r﹣L)2+d2 ③ 由①②③解得:B=; 答:(1)粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹如图所示; (2)匀强磁场的磁感应强度B=.查看更多