2017-2018学年江西省赣州市于都县第三中学、全南县第二中学高二上学期期末联考试题 物理

2017-2018学年江西省赣州市于都县第三中学、全南县第二中学高二上学期期末联考试题 物理

注意事项：‎ ‎高二物理试题 ‎1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。‎ ‎2．选择题每小题选出答案后，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，再选涂其它答案；不能答在试卷上。‎ ‎3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在另发的答题卷各题目指 定区域内的相应位置上；‎ 本试卷选择题 44 分，非选择题折合成 56 分，满分 100 分 第一部分 选择题 一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分．每题只有一个选项是正确的．）‎ ‎1．下列说法正确的是：‎ A.电源是将电能转化为其他形式的能的装置 B.电源能把自由电子从正极搬运到负极 C.因为电流有方向，所以电流是矢量 D.通过导体截面的电荷量越多，电流越大 ‎3．电场中有 a、b 两点，a 点电势为 4V，带电量为 2 ´10－8 C 的负离子仅在电场力作用下从 a 运动到 b 的过程中，电场力做正功 4 ´10－8 J，则 （ ）‎ R1‎ R2‎ A．b 点电势是 2V B．a、b 两点中，b 点电势较高 C．此电荷的电势能增加 D．该电荷速度一定减小 I ‎4．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 （ ）‎ A．两电阻的阻值为 R1 大于 R2‎ O B．两电阻串联在电路中时，R1 两端电压大于 R2 两端电压 U C．两电阻串联在电路中时，R1 消耗的功率小于 R2 消耗的功率 ‎ D．两电阻并联在电路中时，R1 的电流小于 R2 的电流 ‎5． 如图所示，长为 2L 的直导线折成边长相等、夹角为 60°的 V 形，并置于 与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当在该导线中通以 电流强度为 I 的电流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为 ( ) A．0 B．0.5BIL C．BIL D．2BIL ‎6两个分别带有电荷量 -Q ‎和 +3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r 的 两处，它们间库仑力的大小为 F 。两小球相互接触后将其固定距离变为 r ，则两球间 ‎2‎ 库仑力的大小为（ ）‎ A．12F B． 4F C． 3F D． F ‎3 4 12‎ ‎7．如图所示，有一根直导线上通以恒定电流 I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场 B 垂直， 则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是 ( )‎ A．a 点 B．b 点 C．c 点 D．d 点 ‎8．如图所示是一火警报警电路的示意图．其中R3 为用某种材料制成的传感器，这种材料的 电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报 警器．当传感器 R3 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报 警器两端的电压 U 的变化情况是 ( ) A．I 变大，U 变小 B．I 变小，U 变大 C．I 变小，U 变小 D．I 变大，U 变大 ‎9．如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在 B 处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场 中，有一带正电小球从 A 静止释放，且能沿轨道前进，并恰能通过半圆形轨道最高点 C. 现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度 H′与原释 放高度 H 的关系是 ( )‎ A．H′H ‎ D．无法确定 ‎10．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的 电荷量．如图所示，平行板电容器两极板 M、N 相距 d，两极板分别与电压为 U 的恒定 电源两极连接，极板 M 带正电．现有一质量为 m 的带电油滴在极板中央处于静止状态， 且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为 k，则 ‎( )‎ A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为mg Ud C．电容器的电容为kmgd U2‎ D．将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 二、多项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分．有多项符合题目要求，全部选对 的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分．）‎ ‎11．质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场， 带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是 ‎( )‎ A．M 带负电，N 带正电 B．M 的速率小于 N 的速率 C．洛伦兹力对 M、N 不做功 D．M 的运行时间大于 N 的运行时间 ‎12．一充电后与电源断开的平行板电容器，保持两极板的正对面积、间距不变，在两极板间 插入一电介质，则 ( )‎ A．电容器的电容 C 增大 B．电容器的电容 C 减小 C．两极板间的电势差 U 增大 D．两极板间的电势差 U 减小 ‎13．一台直流电动机的电阻为 R，额定电压为 U，额定电流为 I，当其正常工作时下述正确 的是 ( )‎ A．电动机所消耗的电功率为 IU B．t 秒内所产生的电热为 IUt C．t 秒内所产生的电热为 I2Rt D．t 秒内所产生的机械能为 IUt－I2Rt ‎14．如图，正点电荷放在 O 点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平 电场线上的 O’ 点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于 a、b、c、d e，下列说法正确的是 ( )‎ A．b、e 两点的电场强度相同 B．a 点电势高于 e 点电势 C．b、c 两点间电势差等于 e、d 两点间电势差 D．电子沿圆周由 d 运动到 c，电场力做功为零 ‎15．如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从ab 边 ‎ 离开磁场的电子，下列判断正确的是 ( )‎ A．从 a 点离开的电子速度最小 a B．从 a 点离开的电子在磁场中运动时间最短 C．从 b 点离开的电子运动半径最小 b D．从 b 点离开的电子速度偏转角最小 ‎16．回旋加速器的主要结构如图所示，两个D 形空盒拼成一个圆形空腔，中间留一条缝隙， 当其工作时，关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是 A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 D1‎ B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 ∽‎ D2‎ C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 D．与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量、电荷量越大，能量越大 ‎17．如图所示的电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，两平行金属板间有匀强磁场．开关 S 闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带正电粒子恰好以速度 v 匀速穿过两板．若 不计重力，以下说法正确的是 ( )‎ A．如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动 ‎ B．保持开关闭合，将 a 极板向下移动一点，粒子将向下偏转 C．保持开关闭合，将滑片 P 向上滑动一点，粒子将可能从下 极板边缘射出 D．保持开关闭合，将滑片 P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 ‎18．如图所示为一个质量为 m、带电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑 动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，圆环以初速度 v0 向右运动直至处于平衡状 态，则圆环克服摩擦力做的功可能为 ( ) ‎ 第二部分非选择题 三、实验题（两题，共 20 分）‎ ‎19．（8 分）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，‎ ‎(1) 首先用螺旋测微器测量其直径，其值为 mm。 为了进一步测量此金属丝电阻 Rx 的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再 用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：‎ A．多用电表 ‎45‎ ‎40‎ ‎35‎ ‎0‎ B．电压表 Vl，量程 6 V，内阻约 10 kÙ C．电压表 V2，量程 15 V，内阻约 20 kÙ D．电流表 Al，量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ù E．电流表 A2，量程 3 A，内阻约 0.02 Ù ‎ F．电源：电动势 E=7.5 V G．滑动变阻器 Rl，最大阻值 10 Ù，最大电流为 2 A H．滑动变阻器 R2，最大阻值 50 Ù，最大电流为 0.2 A I．导线、电键若干 ‎(2) 在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为 了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用 欧姆挡(选填“×100” 或“×1”)，并要重新进行 ；按正确的操作程序再一次用多用电 表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则 Rx 的阻值大约是 Ù；‎ ‎(3) 在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从 0 开始可以连续调节，则在上 述器材中应选出的器材是 (填器材前面的字母代号) ；‎ ‎(4) 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。‎ ‎20．（12 分）某同学为了测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r。‎ ‎⑴ 先用多用电表估测电动势 E。将选择开关旋至直流 2.5V 档，红、黑表笔与干电池的正、 负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为 V。‎ 图甲 A · V ·‎ E、r S 图乙 ‎⑵ 再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实 线代替导线在图丙中连接好实物，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。‎ ‎⑶ 由实验测得的 7 组数据已在图丁的 U-I 图上标出，请你完成图线。由图象可得 E＝ V ‎（保留三位有效数字），r＝ Ù（保留两位有效数字）。‎ A V ‎－‎ ‎－‎ ‎0.6 3‎ ‎－‎ ‎3‎ ‎15‎ ‎+‎ 图丙 ‎1.50‎ ‎U/V ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ ‎0.00 0.10 0.20 0.30‎ 图丁 ‎‎ I/A ‎⑷ 这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是 。‎ A．主要是由电压表的分流引起的 ‎ B．主要是由电流表的分压引起的 ‎ C．电动势测量值小于真实值 ‎ D．内阻测量值大于真实值 四、计算题（三题，共 42 分）‎ ‎21．（10 分）质谱仪是研究同位素的重要仪器，如图所示为质谱仪原理示意图．设粒子质量 为 m、电荷量为 q，从 S1 无初速度释放进入电场，加速电场电压为 U，之后垂直磁场边 界进入匀强磁场，磁感应强度为 B．则粒子进入磁场时的速度是多大？打在底片上的位 置到 S3 的距离多大？粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少？（不计粒子重力）‎ ‎22．（16 分）有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为 d ，极板长为 L，极板间 有一匀强电场，U 为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速 v0 射入，其方 向平行于极板，并打在极板边缘的 D 点，如下图（甲）所示。电子的电荷量用 e 表示， 质量用 m 表示，重力不计。回答下面问题（用字母表示结果）.‎ ‎（1）求电子打到 D 点的动能；‎ ‎（2）电子的初速 v0 必须大于何值，电子才能飞出极板；‎ ‎（3）若极板间没有电场，只有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，电子从极板左 端的正中央以平行于极板的初速 v 射入，如下图（乙）所示，讨论电子的初速 v 何值，‎ 电子才能飞出极板？ D D v d/ d/‎ d d L ‎（甲）‎ ‎L ‎（乙）‎ ‎23．（16 分）如图，空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ 为理想边界，Ⅰ区 域高度为 d，Ⅱ区域的高度足够大．匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度 均为 B，方向分别垂直纸面向里和向外．一个质量为 m，电量为 q 的带电小球从磁场上 方的 O 点由静止开始下落，进入场区后，恰能做匀速圆周运动．已知重力加速度为 g．‎ ‎(1)试判断小球的电性并求出电场强度 E 的大小；‎ ‎ (2)若带电小球运动一定时间后恰能回到 O 点，求它释放时距 MN 的高度 h； ‎ ‎(3)试讨论在 h 取不同值时，带电小球第一次穿出Ⅰ区域的过程中，电场力所做的功．‎ O h M N Ⅰ d P Q Ⅱ B 一、单选题（2 分/题）‎ ‎理 科 物 理 答 案 题号 答案 ‎1‎ C ‎2‎ A ‎3‎ B ‎4‎ C ‎5‎ C ‎6‎ B ‎7‎ A ‎8‎ D ‎9‎ A ‎10‎ C 二、多选题（3 分/题，漏选得 1 分）‎ 题号 答案 ‎11‎ AC ‎12‎ AD ‎13‎ ACD ‎14‎ CD ‎15‎ BC ‎16‎ AB ‎17‎ BD ‎18‎ ABD 非选择题折合成 56 分。‎ 三、实验题（两题，共 20 分）‎ ‎19. （8 分）（1）0.885±0.002mm （1 分）‎ ‎（2）“ ´1”欧姆挡 欧姆调零 9 Ù （3 分）‎ ‎（3）BDFGI （2 分）‎ ‎（4）如右图所示 （2 分）‎ ‎20.（12 分）‎ ‎⑴ 1.45±0.01（2 分）（有效数字位数不对的，不给分）‎ ‎⑵连线如图甲（2 分）‎ ‎⑶图乙（2 分） （画折线不给分）‎ ‎1.49±0.01（2 分） 1.0～1.1（2 分）‎ U/V A V ‎－‎ ‎－‎ ‎0.6 3‎ ‎－‎ ‎3 15‎ ‎+‎ 图甲 ‎1.50 ‎ ‎1.40 ‎ ‎1.30 ‎ ‎1.20 ‎ ‎ ‎ ‎1.10‎ ‎0.00 0.10 0.20 0.30‎ 图乙 ‎‎ I/A ‎⑷AC(2 分)‎ 四、计算题（三题，共 42 分）‎ ‎21．（10 分）‎ 解析 由 qU = 1 mv 2 ，得粒子进入磁场时的速率为 v＝ 2qU ‎‎ ‎（3 分）‎ ‎2 m