物理卷·2018届四川省成都外国语学校高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届四川省成都外国语学校高二上学期期末考试（2017-01）

成都外国语学校2016—2017学年度上期期末考试 高二物理卷 命题人：熊安国 审题人：熊安国 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；‎ ‎ 2、本堂考试100分钟，满分100分；‎ ‎ 3、答题前，考生务必先将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂；‎ ‎4、考试结束后，将答题卡交回.‎ 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题（本题共13个小题，每小题有一个或多个符合题意的选项，请你将正确选项填涂在答题卡上相应位置，选对不全得2分，全部选对得3分，不选或错选不得分）‎ ‎1．下列说法正确的是( ) ‎ A．匀强电场中各处的场强相等，电势也相等 ‎ B．电势降低的方向就是电场线的方向 C．磁场中两条磁感线一定不相交，但电场中的电场线是可以相交的 D．电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零 ‎2．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )‎ A. 点的电势比点低 B. 油滴在点的动能比它在点的大 C. 油滴在点的电势能比它在点的大 D. 油滴在点的加速度大小比它在点的小 ‎3．某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）．则下列说法正确的是( )‎ A．后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关 ‎ B．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零 ‎ C．流量Q越大，两个电极间的电压U越小 D．污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大 ‎4．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）。若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是( )‎ A．导电圆环有收缩的趋势 B．导电圆环所受安培力方向竖直向上 C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR ‎ D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ ‎5．‎ 某空间存在着如图甲所示的足够大的，沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A，B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法中正确的是( )‎ A．图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小 B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小 C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小 D．图乙可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小 ‎6．在如图所示电路中，R１>r，当变阻器R3的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是( )‎ A．电源内部消耗的热功率增大 B．电源的输出功率增大 C．电压表示数变小，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数变小 ‎7．如图，一水平放置的平行板电容器充电后，一带电粒子以初速度v0水平飞入电场，落在下极板的P点．在下列情况下，此带电小球仍以v0从原处飞入，(不计重力)下列说法正确的是( ) ‎ A．若在断开电源后将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子仍落在P点 B．若在断开电源后将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点右侧 C．若极板仍与电源相连，将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点右侧 D．若极板仍与电源相连，将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点 ‎8．利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U．已知自由电子的电荷量为e，则下列判断正确的是( )‎ A．上表面电势高 ‎ B．下表面电势高 C．该导体单位体积内的自由电子数为 D．该导体单位体积内的自由电子数为 ‎9．右侧方框内为某台电风扇的铭牌，如果已知该电风扇在额定电压下工作时，转化为机械能的功率等于电动机消耗电功率的97%，则在额定电压下工作时，通过电动机的电流I及电动机线圈的电阻R分别是 ‎ ‎□□□电风扇 规格 400mm 额定电压220V 工作频率 50Hz 额定功率 66W A．I=0.3A R=22 Ω B．I=0.3A R=733 Ω C．I=3.3A R=22 Ω D．I=3.3A R=733 Ω ‎10．在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，其横截面如图所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r和()．圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为、电量为q的带电粒子，不计粒子重力．为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过( )‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎11．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为( )‎ A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向 C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向 ‎12．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是( )‎ A．末速度大小为 B．末速度沿水平方向 C．重力势能减少了 D．克服电场力做功为 ‎13．如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示：‎ 由以上信息可知, 从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为( )‎ A. 3、5、4　　 B. 4、2、5　　　　 C. 5、3、2　　 D. 2、4、5‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共61分）‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。‎ ‎2．请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。‎ S A B 二、实验探究题：本题共2小题，共16分 ‎14．（6分）（1）如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S 与不同接点连接，就组成不同的电表，当S与 连接时，‎ 多用电表就成了较大量程的电流表；当S与 连接时，‎ 多用电表就成了较大量程的电压表。‎ ‎‎ ‎（2）使用如图所示的多用表测量两个定值电阻（阻值约为R1=200Ω和R2=25kΩ）。在下列一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合多用表使用规则的各项操作，按合理的顺序填写在横线上 。‎ A、转动选择开关置于“х1k”挡 ‎ B、转动选择开关置于“х100”挡 ‎ C、转动选择开关置于“х10”挡 ‎ D、转动选择开关置于“х1”挡 ‎ E、转动选择开关置于“OFF”挡 ‎ F、将两表笔分别接在R1两端，读出R1的值后断开 ‎ G、将两表笔分别接在R2两端，读出R2的值后断开 ‎ H、将两表笔短接，调节调零旋扭，使指针指在刻度线右端 ‎15．（10分）小亮所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1，在实验室找到了下列器材:‎ A．电源E：电动势约为9V； B．电流表A：量程为0.6A，内阻约0.6Ω；‎ C．电压表V2：量程为6V，内阻R2=6kΩ； D．滑动变阻器R，最大阻值为100Ω；‎ E．单刀单掷开关及导线若干. ‎ ‎(1)同学们先设计了甲乙两个实验电路图，两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式，理由 是 ；‎ ‎(2)经过讨论后最终选择了乙电路，不选择甲电路的理由是 ； ‎ ‎（图甲） （图乙） （图丙）‎ ‎(3)同学们连好了电路如图丙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到 （选填a或b）端；‎ ‎(4)闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的读数几乎不变化，可能是 ‎ ‎（选填导线编号）断了；‎ ‎(5)排除故障后，读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2，电压表V1的内阻为： . ‎ ‎.‎ 三、计算题：本题共4个小题，共45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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎16．（10分）如图所示，电源电动势E0＝15 V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2.‎ ‎(1)当Rx＝29 Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？‎ ‎(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则Rx是多少？‎ ‎17．（10分）如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。‎ ‎（1）求小滑块运动到C点时的速度大小vc；‎ ‎（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；‎ ‎（3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp.‎ ‎18．（12分）如图，A、B、C三板平行，B板延长线与圆切于P点， C板与圆切于Q点。离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U0的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场，偏转后恰从B板边缘离开电场，经过一段匀速直线运动，进入半径为r的圆形匀强磁场，偏转后垂直C板打在Q点。已知，，偏转电场极板长、板间距，。（忽略粒子所受重力）求：‎ ‎（1）偏转电压U；‎ ‎（2）粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角；‎ ‎（3）磁感应强度B的大小。‎ ‎ ‎ ‎19．（13分）如图，水平地面上方有一绝缘弹性竖直薄档板，板高h=3 m，与板等高处有一水平放置的小篮筐，筐口的中心距挡板s=1 m．整个空间存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1 T，而匀强电场未在图中画出；质量m=1×10-3 kg、电量q=-1×10-3 C的带电小球（视为质点），自挡板下端的左侧以某一水平速度v0开始向左运动，恰能做匀速圆周运动，若小球与档板相碰后以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中．（g取10 m/s2，可能会用到三角函数值sin37°=0.6，cos37°=0.8）．试求： （1）电场强度的大小与方向； （2）小球运动的可能最大速率； （3）小球运动的可能最长时间。‎ 成都外国语学校2016—2017学年度上期期末考试 高二物理卷答案 命题人：熊安国 审题人：熊安国 一、选择题（本题共13个小题，每小题有一个或多个符合题意的选项，请你将正确选项填涂在答题卡上相应位置，选对不全得2分，全部选对得3分，不选或错选不得分）‎ ‎1.D 2.B 3.A 4.C 5.CD 6.AC 7.A 8.BD 9.A 10.A 11.B 12.BC 13.D ‎14．（6分）（1） 1 ， 6 。 （2）CHFAHGE或AHGCHFE ‎ ‎15. (1)电压表内阻远大于滑动变阻器电阻，限流接法电压范围小；‎ ‎(2)电流表量程太大 ‎(3) a (4) 1 (5) ‎ 三、计算题：本题共4个小题，共45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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎16．（10分）解析：(1)设R1和R2的并联电阻为R，有 R＝①‎ R1两端的电压为：U＝②‎ R2消耗的电功率为：P＝③‎ 当Rx＝29 Ω时，联立①②③式，代入数据，得 P＝0.6 W．④‎ ‎(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qE＝mg⑤‎ E＝⑥‎ 设小球做圆周运动的半径为r，有 qvB＝⑦‎ 由几何关系有r＝d⑧‎ 联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得 Rx＝54 Ω.⑨ ‎ ‎17．（10分）【答案】：（1）E/B （2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由题意知，根据左手定则可判断，滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力，当洛伦兹力等于电场力qE时滑块离开MN开始做曲线运动，即Bqv=qE 解得：v=E/B ‎（2）从A到C根据动能定理：‎ 解得：‎ ‎（3）设重力与电场力的合力为F，由图意知，在D点速度vD的方向与F地方向垂直，从D到P做类平抛运动，在F方向做匀加速运动a=F/m，t时间内在F方向的位移为 从D到P，根据动能定理：，其中 联立解得：‎ ‎18．（12分） 解：（1）电加速： ‎ ‎ 电偏转： ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得： ‎ ‎ （2）电偏转： ‎ ‎ 合速度大小为： ‎ ‎ 方向为： ‎ ‎ ‎ ‎ （3）由几何关系： ‎ ‎ 洛伦兹力提供向心力： ‎ ‎ 解得： ‎ ‎19．（13分）(1)小球做匀速圆周运动，则 ‎             故      ‎ 方向竖直向下         ‎ ‎(2)若小球速率最大，则运动半径最大，‎ 如轨迹①所示 ‎                ‎ ‎  由                 ‎ ‎(3)因为速度方向与半径垂直，圆心必在挡板所在的竖直线上。‎ ‎      且 ‎      小球与挡板碰撞n次后落入筐中，则有 ‎            ，故n可取0或1才能保证小球落入筐中             ‎ ‎①     当n=0时，即为(2)问中的解 ‎②     当n=1时，有 ‎            ‎ ‎      可得，运动轨迹如由图中②所示 ‎      或者，运动轨迹如由图中③所示 ‎      以轨迹③运动，小球所花时间最长  ，则有 ‎                       ‎ ‎                          ‎ ‎      故θ=53°，轨迹③运动对应的圆心角α=360°+(180°-53°)=487°‎ ‎      运动最长时间为            ‎ ‎ ‎