2017-2018学年辽宁省实验中学分校高二上学期期中考试物理试题

2017-2018学年辽宁省实验中学分校高二上学期期中考试物理试题

‎2017-2018学年辽宁省实验中学分校高二上学期期中考试物理学科 ‎ 一、选择题（共12小题，1-8题为单项题，9-12为多选题，每题4分，计48分）‎ ‎1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ）‎ A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 ‎2．如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（ ）‎ A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用 C．图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近 D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离 ‎3．如图所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是（ ）‎ A． S闭合的瞬间 B． S断开的瞬间 C． S闭合，电路稳定后 D． S闭合，向左移动变阻器触头 ‎4．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（ ）‎ A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用 D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用 ‎5．图中B为电源，、为电阻，为电键。现用多用电表测量流过电阻 的电流。将多用电表的选择开关调至直流电流档（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）‎ A．保持闭合，将红表笔接在处，黑表笔接在处 B．保持闭合，将红表笔接在处，黑表笔接在处 C．将断开，红表笔接在处，黑表笔接在处 D．将断开，红表笔接在处，黑表笔接在处 ‎6．如图所示，长方形abcd长ad＝0．‎6 m，宽ab＝0．‎3 m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B＝0．25 T。一群不计重力、质量m＝kg、电荷量q＝＋2×10－‎3 C的带电粒子以速度v＝5×l‎02 m/s沿垂直于ad方向且垂直于磁场射人磁场区域（ ）‎ a b c d B v e O ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边 ‎7． 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为‎3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（ ）‎ A．‎1.3m/s,a正、b负 B． ‎2.7m/s, a正、b负 C．‎1.3m/s,a负、b正 D． ‎2.7m/s, a负、b正 ‎8． 用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口。匀强磁场大小为B方向水平，如图所示，框架以速度v1向右匀速运动，一带电滴质量为m，电量为q，以速度v2从右边开口处水平向左射入。若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则（ ）‎ A．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动 B．油滴带负电，且逆时针做匀速圆周运动 C．圆周运动的半径一定等于 D．油滴做圆周运动的周期等于 ‎9如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是（ ）‎ A．向下运动 B．向上运动 C．向左运动 D．向右运动 ‎10．图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A‎1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是 （ ）‎ A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 ‎11．如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线l斜向上做直线运动，l与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电 C．电场线方向一定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动 ‎12．如图所示，甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ始终静止，则0~ts内，PQ受到的摩擦力的变化情况是（ 　）‎ A．f一直增大 B．f一直减小 C．f先减小后增大 D．f先增大后减小 二、实验题（13题10分，14题9分，计19分）‎ ‎13．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=‎0.810 m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．‎ ‎（1）从图中读出金属丝的直径为 mm．‎ ‎（2） 在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：‎ A．直流电源：电动势约45 V，内阻很小；‎ B．电流表A1：量程0～‎0.6 A，内阻0.125Ω；‎ C．电流表A2：量程0～3. ‎0 A，内阻0 .025Ω；‎ D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ；‎ E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；‎ F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；‎ G．开关、导线等．‎ 在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变阻器是 。‎ ‎（3）根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．‎ ‎（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为 Ω·m．（保留二位有效数字）‎ ‎14小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：‎ I（A）‎ ‎0．12‎ ‎0．21‎ ‎0．29‎ ‎0．34‎ ‎0．38‎ ‎0．42‎ ‎0．45‎ ‎0．47‎ ‎0．49‎ ‎0．50‎ U（V）‎ ‎0．20‎ ‎0．40‎ ‎0．60‎ ‎0．80‎ ‎1．00‎ ‎1．20‎ ‎1．40‎ ‎1．60‎ ‎1．80‎ ‎2．00‎ ‎（1）在左下框中画出实验电路图． 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．‎ ‎（2）在右图中画出小灯泡的U—I曲线．‎ ‎（3）如某电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω．问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？ （简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）‎ 三、计算题（15题9分，16题12分，17题12分，计33分）‎ M N O P l B v ‎15．图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离，不计重力，求此粒子的电荷e与质量m之比。‎ ‎16．如图所示，在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20 T，方向垂直轨道平面向上．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-1kg，回路中每根导体棒电阻r= 5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0. ‎‎50 m ‎．现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动．在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上．g取‎10 m/s2，求：‎ ‎（1）导体棒cd受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒ab运动的速度大小；‎ ‎（3）拉力对导体棒ab做功的功率．‎ ‎17．如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里，一质量为m、带电量为+q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g）‎ ‎（1）求此区域内电场强度的大小和方向；‎ ‎（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45º，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？‎ ‎（3）在（2）问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？‎ 高二物理答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎9‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B B A C D A D BCD ABC ABC AC 二、实验题 ‎11．答案：(1)0.520±0.002 (2) A1 R1 (3）实验电路如图所示 (4)(1.1±0.1)×10-6‎ ‎12．【答案】（1）见下图 ‎ ‎（2）见上图 ‎（3）作出U=图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯 泡实际功率为0.28瓦 三、计算题（分值仅供参考）‎ ‎13．【答案】‎ ‎【解析】粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有 ‎ 因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，I=2R ‎ 由此得 ‎14．解：(1)导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为，则=mgsin=1N.‎ ‎(2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I，则 解得=‎10m/s ‎(3)设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F= =mgsin=0. 20 N,拉力的功率P=Fv=20 W.‎ 解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，即E= mg/q，方向竖直向上．‎ ‎(2) 粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示。‎ ‎，‎ 最高点与地面的距离为，‎ 解得。‎ 该微粒运动周期为T=,‎ 运动至。最高点所用时间为.‎ ‎(3)设粒子上升高度为h，由动能定理得，‎ 解得。‎ 微粒离地面最大高度为H+。‎