物理卷·2019届内蒙古北方重工业集团有限公司第三中学高二上学期期中考试（2017-11）

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北重三中 2017～2018 学年度第一学期 高二年级期中考试物理试题 一、选择题(共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分.) 1．笫 56 届日本电池大会上华为发布了 5 分钟即可充满 3000mAh 电池 50%电量的快充技术成 果，引起业界广泛关注．如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则 （ ） A．4.35V 表示该电池的电动势 B．11.4 Wh 表示该电池能提供的电量 C．3000 mAh 表示该电池能提供的电能 D．该电池充满电后以后以 100mA 的电流工作时，可连续工作 30 小时 2.如图所示，有三个电阻，已知 Rl：R2：R3=1：3：6，则电路工作时，电 压 Ul：U2 为（ ） A．1：2 B．1：3 C．1：6 D．1：9 3.如图所示，电源电动势 E=3V，小灯泡 L 标有“2V、0.4W”，开关 S 接 l，当变阻器调到 R=4Ω时，小灯泡 L 正常发光；现将开关 S 接 2，小灯泡 L 和电动机 M 均正常工作．则（ ） A．电源内阻为 2Ω B．电动机的内阻为 4Ω C．电动机正常工作电压为 1V D．电源效率约为 93.3% 4. 如图所示，直线 A 为某电源的 U﹣I 图线，曲线 B 为某小灯泡的 U ﹣I 图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下例说法中正确的是（ ） A．此电源的内阻为 0.5Ω B．电源的总功率为 10W C．电源的输出功率为 8W D．电源的短路电流为 6A 5.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端向 b 端滑动时，以下判断 正确的是（ ） A．电压表读数变大，通过灯 L1 的电流变大，灯 L2 变亮 B．电压表读数变小，通过灯 L1 的电流变小，灯 L2 变暗 C．电压表读数变大，通过灯 L2 的电流变小，灯 L1 变暗 D．电压表读数变小，通过灯 L2 的电流变大，灯 L1 变暗 6．如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r．将滑动变阻器滑片 向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、 △V3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（ ） A．A 的示数减小 B．V2 的示数增大 C．△V3 与△I 的比值等于 r D．△V1 大于△V2 7．如图所示，电路中 R1、R2 均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板 电容器 C 的极板水平放置，闭合电键 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮 在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的 是（ ） A．增大 R1 的阻值 B．增大 R2 的阻值 C．增大两板间的距离 D．断开电键 S 8．在下列各图中，分别标出了磁场 B 的方向，电流 I 方向和导线所受安培力 F 的方向，其 中正确的是（ ） A． B． C． D． 9.用绝缘细线悬挂一个质量为 m，带电荷量为+q 的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为 B 的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α， 并被拉紧，则磁场的运动速度和方向可能是（ ） A．v= ，水平向右 B．v= ，水平向左 C．v= ，竖直向上 D．v= ，竖直向下 10．如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂 直纸面向里．三个油滴 a、b、c 带有等量的同种电荷，已知 a 静止，b 向 右匀速运动，c 向左匀速运动．比较它们的质量应有（ ） A．a 油滴质量最大 B．b 油滴质量最大 C．c 油滴质量最大 D．a、b、c 的质量一样【来源：全,品…中&高*考+网】 11．空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为 B．一群电子以不同速率 v 从边界上的 P 点 以相同的方向射入磁场，其中某一速率 v0 的电子从 Q 点射出，如图所示．已知电子入射方 向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断（ ） A．该匀强磁场的方向是垂直纸面向外 B．所有电子在磁场中的轨迹相同 C．速度大的电子在磁场中运动对应的圆心角小 D．所有电子的速度方向都改变了 2θ 12.如图所示，直线 MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子 1 从磁场边界上的 a 点垂直 MN 和磁场方向射入磁场，经 t1 时间从 b 点离开磁场．之后电子 2 也由 a 点沿图示方向以相 同速率垂直磁场方向射入磁场，经 t2 时间从 a、b 连线的中点 c 离 开磁场，则 t1：t2 为：（不计重力）（ ） A．2：3 B．2：1 C．3：1 D．3：2 13．如图所示，正六边形 abcdef 区域内有垂直于纸面的匀强磁场．一带正电的粒子从 f 点 沿 fd 方向射入磁场区域，当速度大小为 vb 时，从 b 点离开磁场，在磁场中运动的时间为 tb， 当速度大小为 vc 时，从 c 点离开磁场，在磁场中运动的时间为 tc，不计粒子重力．则（ ） A．vb：vc=1：2，tb：tc=2：1 B．vb：vc=2：2，tb：tc=1：2 C．vb：vc=2：1，tb：tc=2：1 D．vb：vc=1：2，tb：tc=1：2 14．形成雾霾天气的主要污染物是 PM2.5，为了研究 PM2.5 的相关 性 质，某实验小组在实验中让一带电 PM2.5 颗粒（重力不计），垂直射入正交的匀强电场和磁 场区域，如图所示，其中 M、N 为正对的平行带电金属板，结果它恰能沿直 线运动．则（ ） A．M 板一定带正电 B．PM2.5 颗粒一定带正电 C．若仅使 PM2.5 颗粒的带电量增大，颗粒一定向 M 板偏移【来源：全,品…中&高*考+网】 D．若仅使 PM2.5 颗粒的速度增大，颗粒一定向 N 板偏移 二、多项选择题：共 5 小题，每题 4 分，全部选对得 4 分，选不全的得 2 分，有 选错或不答的得 0 分 15.一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 U 时，通过导线的电流为 I，导线中自由 电子定向移动的平均速率为 v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 ，再给 它两端加上电压 2U，则（ ） A．通过导线的电流为 I/8 B．通过导线的电流为 I/16 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 16.在如图 1 所示的电路中，电源电动势为 3.0V，内阻不计，L1、L2、L3 为 3 个相同规格的 小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（ ） A．灯泡 L1 的电阻为 12Ω B．通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 电流的 2 倍 C．灯泡 L1 消耗的电功率为 0.75W D．灯泡 L2 消耗的电功率为 0.30W 17. 如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端 电压与通过它们的电流 I 的关系图线，下列说法中正确的是（ ） A．路端电压都为 U0 时，它们的外电阻相等 B．电流都是 I0 时，两电源的内电压相等 C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻 18．如图所示，在 x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场，x 轴下方存在 垂直纸面向外的磁感应强度为 的匀强磁场．一带负电的粒子从原点 O 沿与 x 轴成 30°角 斜向上方射入磁场，且在上方运动半径为 R．则下列说法正确的是（ ） A．粒子在运动过程中的动能保持不变 B．粒子在 x 轴上方和下方运动的半径之比为 2：1 C．粒子完成一次周期性运动的时间为 D．粒子第二次射入 x 轴上方的磁场时，沿 x 轴前进 3R 19．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点 O 和 y 轴上的点 a（0，L）、一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 v0 平行于 x 轴正 方向射入磁场，并从 x 轴上的 b 点射出磁场，此时速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60°．下 列说法中正确的是（ ） A．电子在磁场中运动的时间为 B．电子在磁场中运动的时间为 C．磁场区域的圆心坐标为（ ， ） D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，﹣2L） 三、实验题： 20.(9 分)为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材： ①待测干电池 E（电动势约 1.5 V，内阻约为 1.0 Ω） ②电流表 G（满偏电流 3.0 mA，内阻为 10 Ω） ③电流表 A（量程 0～0.60 A，内阻约为 0.10Ω） ④滑动变阻器 R1（0～20 Ω，2 A） ⑤滑动变阻器 R2（0～1000 Ω，1 A）【来源：全,品…中&高*考+网】 ⑥定值电阻 R3＝990 Ω ⑦开关和导线若干 （1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________ （填仪器字母代号）； （2）请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号； （3）图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的 I1－I2 图线（I1 为电流表 G 的示数，I2 为 电流表 A 的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势 E＝________V，内电阻 r＝ ________Ω。 21.（10 分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）.正温度 系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻 值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中.某实验小组选用下列器材探究通过 热敏电阻 Rx（常温下阻值约为 10.0 Ω）的电流随其两端电压变化的特点. A.电流表 A（量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω） B.电压表 V（量程 15.0 V，内阻约 10 kΩ） C.滑动变阻器 R（最大阻值为 10 Ω） D.滑动变阻器 R′（最大阻值为 500 Ω） E.电源 E（电动势 15 V，内阻忽略） F.电键、导线若干 ①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在 所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器是 .（只需填写器材前面 的字母即可） ②请在所提供的器材中选择必需的器材，在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图. ③该小组测出热敏电阻 R1 的 UI 图线如图甲中曲线Ⅰ所示.请分析说明该热敏电阻 是 热敏电阻（填 PTC 或 NTC）. ④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻 R2 的 U-I 图线如图甲中曲线Ⅱ所示. 然 后又 将热 敏电阻 R1、R2 分别与某电池组连成如图乙所示电路.接通对应电 路后,测得通过 R1 和 R2 的电 流分别为 0.30 A 和 0.60 A，则该电池组的电动势为 V，内阻为 Ω.（结果 均保留三位有效数字） 四．解答题： 22．（9 分）如图甲所示的电路中，R1、R2 均为定值电阻，且 R1＝100 Ω，R2 阻值未知，R3 为 一滑动变动器，当其滑片 P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变 化图线如图乙所示，其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的两个不同端点得到的．求： (1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻 R2 的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值． 23.（15 分）下图是某装置的垂直截面图，虚线 A1A2 是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀 强磁场分布在 A1A2 的右侧区域，磁感应强度 B=0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2 与垂直截面上 的水平线夹角为 45°。A1A2 在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面 交线分别为 S1、S2，相距 L=0.2m。在薄板上 P 处开一小孔，P 与 A1A2 线上点 D 的水平距离为 L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启， 一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此 后每隔 T=3.0×10-3s 开启一此并瞬间关闭。从 S1S2 之间的某一位置水平发射一速度为 v0 的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到 P 处小孔。 通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的 0.5 倍。 （1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度 v0 应为多少？ （2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响， 碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比 。只考虑纸面上带电微粒的 运动） 24．（15 分）如图甲所示，在平行边界 MN、PQ 之间存在宽度为 d 的匀强电场，电场周期性 变化的规律如图乙所示，取竖直向下为电场正方向；在平行边界 MN、PQ 左侧和右侧存在如 图甲所示的两个长为 2d，宽为 d 的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，其边界点分别为 PQCD 和 MNFE。已 知区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小是区域Ⅰ内匀强磁场的磁感应强度大小的 3 倍。在区 域Ⅰ右边界中点 A 处，有一质量为 m、电量为 q、重力不计的带正电粒子以初速度 v0 沿竖直 方向从磁场区域Ⅰ开始运动，以此作为计时起点，再经过一段时间粒子又恰好回到 A 点，如 此循环，粒子循环一周，电场恰好变化一个周期，已知粒子离开区域Ⅰ进入电场时，速度恰 好与电场方向垂直，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）区域Ⅰ的磁感应强度大小 B； （2）电场强度大小 E 及电场的周期 T。 北重三中 2017～2018 学年度第一学期 高二年级期中考试物理答案 一、选择题(共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分.) 1．D 2. A 3. D 4. A 5. D 6．D 7．B 8．C 9. C 10．C 11．D 12. C【来源：全,品…中&高*考+网】 13．A 14．A 15. AD 16. ACD 17. AC 18．ACD 19．BC 三、实验题： 20. 答案．（1）R1（2 分）。 （2）如左图（4 分）。 （3）1.45±0.01V（2 分）， 0.90±0.01  （2 分）。 21.答案 （1）C （2）见解析图 （3）PTC （4）10.0（9.60～10.4） 6.67（6.00～8.00） 四．解答题： 22．(1)题图乙中 AB 延长线交 U 轴于 20 V 处，交 I 轴于 1.0 A 处，所以电源的电动势为 E ＝20 V，内阻 r＝ E I 短＝20 Ω. (2)当 P 滑到 R3 的右端时，电路参数对应题图乙中的 B 点，即 U2＝4 V、I2＝0.8 A，得 R2＝ U2 I2 ＝5 Ω. (3)当 P 滑到 R3 的左端时，由题图乙知 此时 U 外＝16 V，I 总＝0.2 A， 所以 R 外＝ U 外 I 总＝80 Ω. 因为 R 外＝ R1R3 R1＋R3＋R2， 所以滑动变阻器的最大阻值为 R3＝300 Ω. [答案] (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω 23.解：如图所示，设带正电微粒在 S1S2 之间任意点 Q 以水平速度 v0 进入磁场，微粒受到的 洛仑兹力为 f，在磁场中做圆周运动的半径为 r， 有：f=qv0B ① ② 由①②得： 欲使微粒能进入小孔，半径 r 的取值范围为： ③ 代入数据得： 80m/s

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