2018-2019学年甘肃省兰州第一中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

2018-2019学年甘肃省兰州第一中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

兰州一中2018-2019-1学期高二年级期末考试试题 物 理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）。满分100分，考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4分，共 48分。第 1至第 8题为单选，9至 12题为多选．全部选对得 4分，选对但不全的得 2分，有选错或不选的得 0分）‎ ‎1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)‎ A．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比 B．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FIL ‎ C．由B＝FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 ‎2．如图所示,正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量大小(　　)‎ A． 一直减小 B．先减小后不变 C．先不变后减小 D．先增大后减小 ‎3．如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是( ) ‎ A．若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1‎ B．若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1‎ C．若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1‎ D．若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T1‎ ‎4．如图所示，平行导体滑轨MM’、NN’放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路。当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（ ）‎ A．电流方向沿ABCD，安培力方向向右 B．电流方向沿ADCB，安培力方向向右 C．电流方向沿ABCD，安培力方向向左 D．电流方向沿ADCB，安培力方向向左 ‎5．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是 A． B． C． D． ‎ ‎6．1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为I型超导体，主要是金属超导体，另一类称为II型超导体（载流子为电子），主要是合金和陶瓷超导体。I型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过。现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示．下列说法正确的是（ ）‎ A．因为安培力是洛伦兹力的宏观体现，所以在任何情况下安培力对超导体都不做功[]‎ B．超导体的内部产生了热能 ‎ C．超导体表面上a、b两点的电势关系为φa<φ b ‎ D．超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越小 ‎7．将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导 线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来。下列判断正确的是（ ）‎ A． 线框能旋转起来，是因为惯性 B． 导线框将上下振动 C． 电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率 D． 俯视观察，线框沿逆时针方向旋转 ‎8．如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场，又恰好都不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是(  ) ‎ A． A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 ‎2+‎‎3‎‎3‎ ‎ B． A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 ‎‎1‎‎2+‎‎3‎ C． A、B两粒子的比荷之比是‎2+‎‎3‎‎3‎ ‎ D． A、B两粒子的比荷之比是 ‎‎1‎‎2+‎‎3‎ ‎9．某种材料的圆柱形导体的长度为L，横截面的直径为d，导体两端所加电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是 A． 电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍 B． 导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的1/2‎ C． 导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平`均速率变为原来的1/2‎ D． 导体横截面的直径变为d/2，导体中自由电子定向运动的平均速率不变 ‎10．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（ ）‎ A．灯L1变亮，电压表的示数增大 B．灯L2变暗，电流表的示数增大 C．电源的效率增大，电容器C所带电荷量减小 D．电源的效率减小，电容器C所带电荷量减小 ‎11．回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当α粒子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略α粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是( )‎ A．α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为n-1‎‎∶‎n B．若是增大交变电压U，则α粒子的最大动能Ek会变大 C．若改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核 D．若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短 ‎12．如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S．某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC=60°从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2（ T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为（　　）‎ ‎ A.T/9 B.T/7 C.T/5 D.T/3‎ 二、实验题：本题共 2小题，每空1分，共 15分．‎ ‎13．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： ‎ A．被测干电池一节；‎ B．电流表：量程0～0.6 A，内阻0.1Ω；‎ C．电流表：量程0～ 3 A，内阻0.024Ω；‎ D．电压表：量程0～3 V，内阻未知；‎ E．电压表：量程0～15V，内阻未知；‎ F．滑动变阻器：0～20Ω；2 A；‎ G．滑动变阻器：0～100Ω； 1A；‎ H．开关、导线若干。‎ 在此实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 ‎ ‎（1）电流表应该选________；电压表选择________；滑动变阻器选择__________(选填相应器材前的字母）。‎ ‎（2）应该选择的实验电路是下图中的_______(选项“甲”或“乙”）。‎ ‎（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，图中电压为________V的数据点应剔除；并画出U-I图线。‎ ‎（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势 E=___________ V，内电阻r = ________Ω ‎（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。下图中正确反映P-U关系的是___________。‎ ‎14．图（a）为某同学组装完成的简易多用表的电路图，图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头G满偏电流为250µA，内阻为300Ω，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用表有5个档位为：直流电压1V档和5V档，直流电流1mA档和2.5mA档，欧姆x1Ω档。‎ ‎(1)图（a）中的A端与_________(填红或黑)色表笔相连接。‎ ‎(2)关于R6的使用，下列说法正确的是（ ）‎ A．在使用多用表之前，调整R6使电表指针指在电表左端0刻度线处。‎ B．使用欧姆档时，现将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻0刻度线处 C．使用电流档时，调整R6使电表指针指在电表右端电流最大位置。‎ ‎(3)某次测量时该多用表指针位置如图（b）所示，此时B端是与3相连的，则读数为______Ω,若此时B端是与5相连，则读数为______‎ ‎(4)改电表的档位1,2都是电流档，其中档位1的量程是_____,根据题给的条件可得R1+R2=______‎ 三、计算题：本题共 4 小题，共 37分．解答时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．‎ ‎15．规格为“220V　36W”的排气扇，线圈电阻为44Ω，求：‎ ‎(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；‎ ‎(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率．‎ ‎16．如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.80 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：‎ ‎(1) 导体棒受到的安培力的大小；‎ ‎(2) 导体棒与轨道间的动摩擦因数。‎ ‎17．如图所示，匀强电场的场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。一个质量为m=‎1g、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行‎0.8m到N点时就离开壁做曲线运动。当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成45°角，设P与M的高度差H为‎1.6m。求：‎ ‎（1）A沿壁下滑时摩擦力做的功。‎ ‎（2）P与M的水平距离s是多少？‎ ‎18．如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过π‎15‎×10－5 s后，电荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：‎ ‎(1)匀强电场的电场强度E的大小；（保留2位有效数字）‎ ‎(2)图b中t＝×10－5 s时刻电荷与O点的水平距离；‎ ‎(3)如果在O点右方d＝68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效数字）‎ 兰州一中2018-2019-1学期高二年级物理期末考试答案 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4分，共 48分．第 1至第 8题为单选，9至 12题为多选．全部选对得 4分，选对但不全的得 2分，有选错或不选的得 0分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D C B B D C D C AD BD AB CD ‎13 .(共9分) 【答案】 B D F 乙 1.25V 1.49 0.71-0.72（有效数字位数没有要求） C ‎【解析】（1）被测干电池一节；为了读数准确，所以选择B电流表：量程 ；选择的电压表量程不宜过大，否则读数不准确，所以应选D电压表：量程 ；选择的滑动变阻器阻值应较小，这样有利于控制电表的数值变化，减小误差，故选F； ‎ ‎（2）测量电源电动势和内阻的时候，因为电池的内阻是很小的，由于电流表的内阻已知，所以采用乙图的接法，可以减小小内阻的测量误差，故选乙图；‎ ‎（3）根据所给点迹描点连线，得图如下：‎ 在描绘图像时，应该尽可能的让所有的点都在直线上，偏离直线较远的点可以舍去，从图像上可以看出电压为1.25V的点比较原来直线，所以应该舍去电压为1.25V的点 ‎（4）根据所画图线可得出干电池的电动势 ,内阻为图像的斜率解得r=斜率-rA =0.82-0.1Ω=0.72Ω ‎ ‎（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值的增大而增大，当内阻和外电阻相等时，电压的输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半，外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零。故符合条件的是：C ‎ 14、【答案】黑 B 11Ω 2.95V 2.5mA 100Ω ‎ ‎（1）根据欧姆表原理，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”。 （2）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确，AC错误。‎ ‎（3）若此时B与“3”相接，欧姆表的倍率为×1挡，则读数为11Ω。若此时B端是与5相连，由图可知是5V档，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，所示读数为：2.95V。‎ ‎（4）直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接1时应为2.5mA；当接2时应为1mA，根据串并联电路规律可知。‎ 三、计算题（共36分）‎ ‎ 15. 解；（1）接上220V 电压后，排气扇的功率为36W． 据热功率公式P热=I2r=(‎36‎‎220‎ )2×40W=1.18 W   所以转化为机械能的功率P机=P-P热=36W-1.18W=34.82W （2）当接上220V 电压后，扇叶被卡住，不能转动，此电路变为纯电阻电路，消耗的功率全部转化为热功率，所以P=P热=U2/r=2202/44=1100W 答：（1）接上220V 电压后，排气扇转化为机械能的功率为34.82W和发热热功率1.18W； （2）如果接上220V 电压后，扇叶被卡住，不能转动，排气扇的电功率等于发热功率为1100W．‎ ‎16. （共9分）【答案】（1）0.48N（2）0.75‎ ‎【解析】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎ ‎ 导体棒受到的安培力：F=BIL=0.8×1.5×0.4=0.48N 根据左手定则，方向平行斜面向上； （2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N， 由于F1小于安培力，恰好静止的导体棒受沿斜面向下的摩擦力fm； 根据共点力平衡条件，有：mg sin37°+fm=F，fm=0.24N FN=mgcos37°=0.32N，‎ 解得：µ= fm/ FN=0.75‎ ‎17. （共9分）‎ ‎[来源:]‎ ‎18、（共12分）【答案】（1）(2) (3) ‎ ‎【解析】（1）电荷在电场中做匀加速运动，设其在电场中运动的时间为,则；；解得 ‎ ‎(2)当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径， ‎ 周期 ‎ 当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径，周期 ‎ 故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。‎ 时刻电荷与O点的水平距离：  ‎ ‎⑶电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期为：    ‎ 根据电荷的运动情况可知，电荷到达档板前运动的完整周期数为15个，有：‎ 电荷沿ON运动的距离： ‎ 故最后8cm的距离如图所示，有： ‎ ‎ 解得： 则  ‎ 故电荷运动的总时间：‎ ‎ ‎ 考点：带电粒子在复合场中的运动