2017-2018学年重庆一中高二上学期期末考试题 物理 Word版

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秘密★启用前 ‎2018年重庆一中高2019级高二上期期末考试 ‎ 物 理 试 题 卷 2018.1‎ 物理试题共6页。满分110 分。时间 120分钟。‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，务必将自己的姓名、学号填写在答题卡规定的位置上。‎ ‎2．答选择题时，在答题卡上对应题目的答案位置涂黑。‎ ‎3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。‎ ‎4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。‎ 一、选择题（本题共12小题，共48分，1-8小题为单选，每小题4分；9-12为多选，每小题4分，选对未选全的2分，错选得0分）‎ ‎1．关于物理学史、以及原理，以下说法正确的是（ ）‎ A．奥斯特心系“磁生电”，总结出了电磁感应定律 B．洛伦兹力始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关 C．线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关 D．涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生 ‎2．‎0‎ t v A B ‎ 甲 乙 如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一电荷从A点自由释放，该电荷沿电场线从A运动到B，其速度时间图象如图乙所示，关于A、B两点电势φ和场强E一定正确的是（ ） A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＜EB L S ‎3．如图所示，L为自感系数足够大的线圈，电路稳定时小灯泡可正常发光，以下说法正确的是（ ）‎Ｋ A．闭合开关S，小灯泡立即变亮 ‎ B．断开开关S，小灯泡立即熄灭 C．断开开关S，小灯泡缓慢熄灭  ‎ D．断开开关S，小灯泡闪亮一下再慢慢熄灭 ‎4．如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流I发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流I正方向与图中箭头方向相同，则I随时间t变化的图线可能是（ ）‎ I O t I t1‎ A O t I t1‎ B O t I t1‎ C O t I t1‎ D 5． 如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是两平行且正对的正方形金属板，边长为L，两板间距d．等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧以速度v进入，A、B两板间便产生电压，以下说法正确的是（ ）‎ A．A板为电源的正极，电源的最大电动势 ‎ B．A板为电源的正极，电源的最大电动势 C．B板为电源的正极，电源的最大电动势 ‎ D．B板为电源的正极，电源的最大电动势 ‎6．如图甲、乙所示，矩形线框ABCD静置在光滑的水平面上，竖直方向存在着组合磁场，其磁感应强度分别为B、2B，分别用力F1、F2将相同的矩形线框(一边与两磁场的边界重合)沿水平面匀速完全拉进另一磁场，且两次的速度之比为v1 :v2＝1:2，则在线框完全进入另一磁场的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．回路中电流之比为1:1‎ B．线框中产生的热量之比为1:1‎ C．拉力大小之比为1:2‎ D．克服安培力做功的功率之比为1:2‎ v0‎ ‎7．如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流I随时间t变化的图象是下图所示的（　　）‎ t t t t A B C D I I I I θ (‎ E B ‎8．存在如图所示的匀强电场和匀强磁场，一与水平方向成θ角的绝缘粗糙直棒垂直于该电场和磁场（θ＜90°），现在杆上套一质量m，带电量q的正电小球，小球可在棒上滑动，设小球电荷量不变．小球由静止开始下滑，下列说法中一定正确的是（ ）‎ A．小球受摩擦力先减小后增加 ‎E B 图3‎ E B 图3‎ B．小球加速度先增加后减小 C．小球对杆的弹力一直减小 ‎ D．小球所受的洛伦兹力一直增大，直到最后不变 ‎ ‎9．如图所示，一软导线回路静置于光滑水平面上，其正上方一定高度有一条形磁铁，由于磁铁的运动，回路扩张为圆形，则关于磁铁的运动情况可能是（ ）‎ A．N级朝下，快速靠近 B．N级朝下，快速远离 ‎ C．S级朝下，快速靠近 D．S级朝下，快速远离 ‎ 10． 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是（ ）                                                             A．当金属棒ab向右匀速运动时，φa＞φb，φd＜φc B．当金属棒ab向右匀速运动时，φa＜φb，φd =φc C．当金属棒ab向右加速运动时，φa＜φb，φd＜φc D．当金属棒ab向右加速运动时，φa＜φb，φd＞φc M a b c N I/A P/w O ‎11．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示．则下列说法中正确的是（ ）‎ A．图线b表示发热功率Pr随电流I变化的关系 B．图线a最高点对应的功率为最大输出功率 C．在a、b、c三条图线上取横坐标相同的A、B、‎ C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＜PB＋PC ‎ D．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标 之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4‎ ‎12．如图所示两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为θ，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．静止释放cd杆，当通过cd杆某一截面的电量为q时，cd杆的速度大小为v，整个过程ab杆在外力F的作用下处于静止状态，重力加速度为g．则在上述过程中（ ）‎ d c b a L B F ‎）θ A．cd杆的平均速度大于 ‎ B．ab杆受到的外力最大值为 C．cd杆下滑的位移 ‎ D．v 二、实验题（本题共2小题，共16分，13题6分，14题10分）‎ 13． 在“测定金属丝电阻”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表V1（量程0～3V，内阻约为3kΩ） B．电压表V2（量程0～15V，内阻约为15kΩ） C．电流表A1（量程0～3A，内阻约为0.2Ω） D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为1Ω） E．变阻器R1（0～20Ω，0.6A） F．变阻器R2（0～2000Ω，0.‎ ‎1A） G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω） H．开关S，导线若干 （1）为减小实验误差，电流表应选用______，电压表应选用______（填序号）； （2）为减小实验误差，应选用图1中______[填（a）或（b）]为该实验的电路原理图； ‎ A V E S R Rx ‎（a）‎ A V ‎（b）‎ E S R Rx 图1‎ 图2‎ ‎0‎ ‎0．2‎ ‎2‎ ‎0．6‎ A ‎3‎ ‎0．4‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎10‎ ‎3‎ V ‎15‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎0‎ （3） 某次测量时，两电表的示数如图2所示，则金属丝的电阻为     Ω(保留3位有效数字)． 14．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标有额定功率值为0.70W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.18V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。当电压从0V开始增大，达到1.18V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。 A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） B．电流表A1（量程100mA，内阻为3Ω） C．电流表 A2（量程3A，内阻约为0.2Ω） D．滑线变阻器R1（0～10Ω，1A） E．滑线变阻器R2（0～100Ω，1A） F．标准电阻R0=1Ω G．电源E（电动势4.0V，内阻不计） H．开关S和导线若干 ‎ ‎(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有___________________（填序号）；‎ ‎(2)根据所选器材在方框中画出实验电路图 ‎(3)根据实验数据，得到小灯泡的U—I图线如图，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V；这一结果大于开始的计算结果，原因是__________________；‎ ‎(4)若将该灯泡直接接在电动势为1.5V、内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率________W(以上结果均保留3位有效数字)．‎ 三、计算题（本题共4小题，共46 分，其中第15题8分，第16、17题12分， 第18题14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）‎ ‎15．（8分）如图(a)所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路．线圈的半径为．在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t1和（取向里的磁场方向为正)，导线的电阻不计．求0至2时间内 ‎(1)通过电阻上的电流大小和方向；‎ ‎(2)通过电阻上的电量．‎ ‎×‎ B ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎(a)‎ R1‎ r2‎ r1‎ O ‎-B0‎ ‎(b)‎ t / s B / T ‎ B0‎ t1‎ ‎2t1‎ a b 16． ‎（12分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B(大小可调节)．现有质荷比为 ‎ ＝4×10－10 N/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场，且以v=，方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场，、OA＝0.1 m，不计重力．求： ‎ ‎（1）粒子在A点进入电场的初速度v0为多少； ‎ a E ‎ y O ‎ A ‎ x ‎ C ‎ D ‎ P v v0‎ ‎（2）要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围；‎ ‎（3）粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，则磁感应强度B为多少．‎ ‎17．（12分）如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为的定值电阻．在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场（大小未知），磁场区域的高度为．导体棒的质量、电阻；导体棒的质量、电阻，它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当刚好穿出磁场时正好进入磁场．设重力加速度为（不计、之间的作用）．求：‎ ‎(1)在磁场中运动、两棒受到安培力之比多少；‎ ‎(2)从开始到导体棒跑出磁场的过程中，电路产生的总焦耳热为多少；‎ ‎(3)点和点距的高度分别位多少．‎ B M N a b L1‎ R d L2‎ ‎18．（14分）在如图(a)所示的正方形平面内存在着垂直于该平面的匀强磁场，磁感应强度的变化规律如图(b)所示．一个质量为、带电量为+的粒子（不计重力），在时刻平行于oc边从o点射入磁场中．已知正方形边长为，规定磁场向外的方向为正，磁感应强度的最大值为．求：‎ ‎(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期；‎ b c b a O v0‎ B t/s O B0‎ ‎-B0‎ T T/2‎ ‎ a ‎(2)若带电粒子不能从边界射出磁场，磁感应强度变化周期的最大值；‎ ‎(3)要使带电粒子从点沿着方向射出磁场，满足这一条件的磁感应强度变化的周期及粒子磁场时的速度．‎ ‎ 2018年重庆一中高2019级高二上期期末考试 ‎ 物 理 答 案 2018.1‎ ‎1．D 2．C 3．B 4．A 5．C 6．C 7．C 8．D ‎ ‎9．BD 10．BD 11．AD 12．ACD ‎ ‎13．(1) D ，A (2) b (3) 5.00‎ ‎14．(1) ABDFGH (2)如下图： (3)2.50V ， 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯丝电阻随温度的升高而增大) (4) 0.110--0.116W R0‎ A1‎ V R1‎ 15. ‎（8分）‎ ‎（1）（5分） (2分)‎ ‎ ，(2分) 方向a到b（1分）‎ ‎（2）（3分）‎ 16. ‎（12分）‎ （1） ‎（3分）粒子在电场中做类平抛，竖直方向不受力，为匀速 m/s（3分）‎ （2） ‎（4分）粒子在磁场中做匀速圆周运动，‎ ‎ ①（1分）‎ ‎ 当轨迹与CD边相切时恰好不出磁场线，此时：‎ m②（2分）‎ ‎ 由①② T，T（1分）‎ （3） ‎（5分）‎ 粒子运动轨迹如图所示，出磁场时速度与y轴正方向夹角为 ‎，，做匀速直线运动后回到A点.设出磁场处为Q点.‎ 由几何关系，m m ‎ （3分）‎ 又由（1分），m，T（1分）‎ ‎17.（12分）‎ ‎（1）（3分）导体棒a、b均做匀速直线运动，，‎ （2） ‎（4分）‎ ‎ 由能量守恒，对棒a ‎ （1分）‎ 同理棒b （1分）‎ 所以总焦耳热为=2.8J （2分）‎ （3） ‎（5分）‎ b棒进入磁场时：因为做直线运动所以 对回路 ‎，‎ ‎ (2分)‎ 同理可得a棒进入磁场时的速度 ‎ 又 ① ‎ 当刚好穿出磁场时正好进入磁场.则 ‎，②且③ 由①②③：m/s，m/s （2分）‎ a棒在进入磁场前做自由落体的位移m；‎ b棒在进入磁场前做自由落体的位移m.（1分）‎ ‎18.（14分）‎ （1） ‎（3分）粒子在磁场中做匀速圆周运动 ‎ ‎（3分）‎ （2） ‎（5分）‎ 当磁场第一次改变方向后的轨迹与边界oa相切时（如右图所示，），‎ ‎.由图中几何关系可知：，，即磁场变向前运动轨迹的圆心角为（3分）‎ 磁场每次变向的最长时间（1分）‎ 即，T的最大值为（1分）‎ （3） ‎（6分）‎ 经分析，粒子运动轨迹如图所示，每次磁场改变前粒子偏转的圆心角为，且从粒子进入到离开，磁场改变了偶数次.‎ ‎（2分）‎ 设磁场一共变化了n次.‎ 由几何关系得：ob=（2分）‎ 又（1分）,‎ ‎（1分）‎