2017-2018学年福建师大附中高二上学期期末考试物理试题（平行班）（Word版）

2017-2018学年福建师大附中高二上学期期末考试物理试题（平行班）（Word版）

福建师大附中2017-2018学年上学期期末考试 高二（平行班）物理试卷 时间：‎ ‎90分钟 满分：‎ ‎100分 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1-8题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；9-12题，每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求。选对得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1.下列描述中，符合事实的是 A.卡文迪许借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律 B.欧姆发现了电流通过导体时产生热效应的规律 C.法拉第发现了电流的磁效应 D.洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律 ‎2.如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是 A.电容器可以储存电荷，且带电量越多电容越大 B.这个电容器两端电压变化10V，它的带电量变化2.2×10‎‎-3C C.加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是110PF D.加在这个电容器两端的电压低于50V时它就不能工作 M U I ‎3．如图所示，电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下列关系式正确的是 ‎ A． B． ‎ C． D．‎ N ‎ M ‎ a ‎ b ‎ ‎4. 如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列中结论正确的是 A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小。‎ B．电场线的方向由N指向M。‎ C．带电粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能。‎ D．带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度。‎ ‎5．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=KI/r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0﹣R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是 A． B． C． D．‎ ‎6．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小,现要缩小字迹,下列措施可行的是（不计重力）‎ A.增大墨汁微粒的比荷 B.减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C.减小偏转极板的长度 D.增大偏转极板间的电压]‎ ‎7．有一竖直放置的轨道和半圆形轨道平滑连接，所有接触面均绝缘光滑，现在半圆形轨道所在的虚线间空间加上如图所示的匀强电场E和匀强磁场B，它们相互正交或平行。将一个带负电的小球从竖直轨道的某处静止释放，那么，带电小球可以沿半圆形轨道做匀速圆周运动的是(带箭头实线表示电场线，·×表示磁感线)‎ ‎8．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP>BP，则 A．和是异种电荷 B．的电荷量大于的电荷量 C．从A到B，电场强度先增大后减少 D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大 ‎9．用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的速度增加为原来的2倍，可采用下列哪种方法 ‎ A．将其磁感应强度增大为原来的2倍 B．将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍 C．将D形金属盒的半径增大为原来的2倍 D．将两D形金属盒间加速电压的频率增大为原来的2倍 ‎10．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由b向a移动的过程中，下列说法正确的是 A．电流表的读数一定增大 B．R0的功率先减少后增大 C．电压表与电流表读数的比值先增大后减小 D．电压表与电流表读数变化量的比值不变 ‎11．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则 ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ v0‎ B ‎ A．S> ‎ B．S< ‎ C．t＞ ‎ D．t＜‎ ‎12．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是 A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 ‎ B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心 ‎ C．对着圆心入射的粒子，速度越小时间越长 D．只要速度满足v=RqB/m，沿不同方向射入的粒子射出后均可垂直打在MN上 ‎ 第 Ⅱ 卷（非选择题，共 52 分）‎ 二、实验题：3 小题，共 20分。‎ ‎13．（6 分）在测定金属电阻率的实验中，如左下图所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d＝______mm。如右甲图所示，是多用电表的“×‎10”‎欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_______（用d、 R 、L表示）。‎ G R1‎ R2‎ S2‎ S1‎ ‎14. （6 分）用半偏法测定电流表G的内阻的实验中，如图：‎ ‎（1）实验电路连接好后，主要操作步骤如下：（把未完整的操作步骤填写完整）‎ ‎①接通S1，调节R1，使电流表G指针偏转到满刻度；‎ ‎②再接通S2，保持 阻值不变，调节 ，使电流表G 指 针偏转到满刻度的一半；‎ ‎③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻rg=R2‎ ‎（2）此电路测量出的电流表的内阻比真实值 （填 “大”“小”）‎ ‎（3）为了减少误差，电源电动势应尽量选 （填 “大”“小”）一点好 ‎15.（8分）某学习小组的同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)电阻箱R(0～99.9 Ω)，开关S1和S2，导线若干。‎ ‎（1）先测电阻R0的阻值，学习小组同学的操作如下：先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后断开 ，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2，则电阻R0＝________.‎ ‎（2）同学们通过上述操作测得电阻R0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据绘制了如右图所示的-R图线，利用图象求出该电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。‎ 三、计算题：3小题，共 32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。‎ ‎16.（8分）如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l＝‎1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝‎20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝‎30 g。在垂直导轨平面方向存在着竖直向上的匀强磁场，重力加速度g取‎10 m/s2。若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的K倍，当棒中通入由a到b大小范围为‎1 A≤I≤‎2 A的电流时，物体c静止不动。求匀强磁场磁感应强度B和K的大小分别为多少？‎ ‎17.（11分）如图甲所示，极板A、B间电压为U0，极板C、D间距为d，荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长。A板O处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏（荧光屏足够大且与中心线垂直），当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t0；当C、D板间加上图乙所示电压（图中电压U1已知）时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计 粒子的重力及相互间的作用。求：‎ ‎（1）粒子刚进入C、D板的初速度和C、D板的长度L；‎ ‎（2）粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离；‎ ‎（3）粒子打在荧光屏上区域的长度。‎ ‎18.（13分）如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧．现在电容器两板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知．现有一质量为m、电荷量为q（q>0），不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t＝0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1＋t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动．粒子与挡板碰撞前后电荷量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响．图中t1,t2未知，求：‎ ‎(1)粒子第一次从A到达O点时的速度大小；‎ ‎(2) 粒子从O点第一次撞到左挡板P的时间t1的大小；‎ ‎(3)图乙中磁感应强度Bx的大小；‎ ‎(4)两金属板M和N之间的距离d.‎ 福建师大附中2017-2018学年上学期期末考试 高二（平行班）物理试卷答案 一、单选题 ‎1 D 2 B 3 D 4 B ‎5 C ‎6 C ‎7 A 8 B ‎9 A C 10  B C D 11 BC 12 B C D 二、实验题 ‎13 1.721（1.720~1.722） （2分） 140 （2分） πd2R/‎4L （2分）‎ ‎14 （1） R1 （1分） R2 （1分） （2）小 （2分） （3）大 （2分）‎ ‎15(1) S2 （2分） R1－R2 （2分） (2) 6.0 （2分） 2.5 （2分）‎ 三、计算题 ‎16（8分）.设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f，则：‎ BI‎1l－Mg=f＝K mg 3分 Mg－BI‎2l=f＝K mg 3分 将I1＝‎2.0 A I2＝‎1.0 A代入 B= 0. 2 T K＝0.5 2分 ‎17（11分）(1) qU0＝mv02－0 1分 v0= 1分 在C、D板间有：L=v0t0     1分 解得：L=t0 1分 ‎（2）粒子从nt0（n=0、2、4…）时刻进入C、D间，偏移距离最大，粒子做类平抛运动， 偏移距离为：y=at02 1分 a=qU1/md 1分 y=qU1 t02/md 1分 ‎（3）出C、D板偏转角tanθ=vy/v0      1分 vy=at0 1分[]‎ s=y+Ltanθ 1分[]‎ 荧光屏上区域长度为：△s=s=3qU1 t02/2md 1分 ‎18. （13分）．‎ ‎　(1) Uq＝mv2－0 1分 v＝ 1分 ‎ (2)由qvB＝ 得 1分 r0＝ ‎ T1＝＝ 1分 ‎ t1＝T1＝ 1分 ‎ (3)由qvB＝得，粒子做匀速圆周运动的半径r0＝，rx＝ 1分 粒子在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示 由图易知：r0＝2rx 1分 解得Bx＝2B0 1分 ‎(3)在t1～(t1＋t2)时间内，粒子做匀速圆周运动的周期T2＝＝ 1分 t2＝T2＝ 1分 设粒子在金属板M和N间往返时间为t，有 d＝× 1分 且满足：t＝t2＋n(t1＋t2)，n＝0,1,2,3…… 1分 ‎ 联立可得金属板M和N间的距离：‎ d＝ ，n＝0,1,2,3…… 1分