2017-2018学年湖南省长郡中学高二上学期期末考试物理试题（Word版）

2017-2018学年湖南省长郡中学高二上学期期末考试物理试题（Word版）

湖南省长郡中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题 一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48 分.每小题给出的四个选项中，1～8只有一个选项正确，9～12有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1.质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的图象如图.由图可知，在t=0.2s时，质点 A.速度为零，加速度为负的最大值 B.速度为零，加速度为正的最大值 C.速度为负的最大值，加速度为零 D.速度为正的最大值，加速度为零 ‎2.下列说法不正确的是 A.传感器担负着信息采集的任务，是将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具 B.干簧管是一种磁敏感元件 C.话简是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断 ‎3.一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则下列说法正确的是 A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍 B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则Δt一定等于的整数倍 C.若Δt=T，则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等 D.若Δt=，则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等 ‎4.如图是创意物理实验设计作品“小熊荡秋千”。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置.当用手左右摆动线圈P时，线圈Q 也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是 A.P向右摆动的过程中，P中的电流方向为逆时针方向(从右向左看)‎ B.P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动 C.P向右摆动的过程中，Q会向左摆动 D.若用手左右摆动Q，P会始终保持静止 ‎5.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是 A.闭合开关S，稳定后L1、L2亮度相同 B.断开S的瞬间，L1闪亮一下再逐渐熄灭，L2会立刻熄灭 C.断开S的瞬间，L1中电流方向向左 D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高 ‎6.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以及一对磁极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做是匀强电场，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，两触点间的距离为3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 pV，磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为 A.1.3‎m/s，a负、b正 B.2.7m/s，a 正、b负 C.1.3m/s，a 正、b负 D.2.7m/s，a 负、b正 ‎7.在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是 A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大 C.电容器C所带电荷量增大 D.电阻R3中有从左向右的电流 ‎8.进人冬季以来来，我国北方遭遇雨雪冰冻灾害.马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凝冰，有人设计了这样的融冰方法:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I.热损耗功率为ΔP;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(输电功率和输电线电阻不变)‎ A.输电电流为 B.输电电流为3I C.输电电压为3U D.输电电压为9U ‎9.如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为 A.0 B.‎ C. D.‎ ‎10.如图所示，某带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块平行导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射人边界线竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，设粒子射人磁场和射出磁场的M、N两点间的距离为s(不计重力，不考虑边缘效应).下列说法正确的是 A.若仅将水平放置的平行板间距离增大，则s减小 B.若仅增大磁感应强度B，则s减小 C.若仅增大U1，则s增大 D.若仅增大U2，则s增大 ‎11.在绝缘的水平桌面上有MN.PQ两根平行的光滑金属导轨，导轨间的距离为1，金属棒ab和cd垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长l的绝缘细线相连，棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，‎ 三角形的两条直角边长均为1，整个装置的俯视图如图所示，从图示位置在棒ab上加水平拉力，使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区.则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图象可能正确的是(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正)‎ ‎12.如图所示，等腰直角三角形MON的直角边MO长度为L，在MON区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三个相同的带电粒子从M点沿MO方向分别以速度、、射入磁场，在磁场中运动的时间分别为、、，且：：=3:3:2，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是 A.粒于可能带正电 B.三个粒子速度的大小关系可能是<<‎ C.粒子的比荷是 D.从ON边射出的粒子与0点的距离为 二、填空实验题（本题包括2小题，共12分）‎ ‎13.(2分)如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡.光照射电阻R′时，‎ 其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是 门电路(填“与”“或”或“非”).当电阻R'受到光照时，小灯泡L将 (填“发光”或“不发光”).‎ ‎14.(10分)某班物理研究性学习小组想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距L=0.700m，玻璃管的内径为4.000mm，其间充满待测的导电溶液.实验所用器材如下:‎ 电压表(量程15V，内阻约30kΩ);‎ 电流表(量程300μA，内阻约50Ω);‎ 滑动变阻器(100Ω，0.1A);‎ 电池组(电动势E=12V，内阻r=6Ω);‎ 单刀单掷开关一个;‎ 导线若干.‎ ‎(1)该小组先用欧姆表粗测溶液电阻，他们先选择欧姆×100挡，测量结果如图1所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤 。‎ A.换为×10挡，重新测量 B.换为×1k挡，重新测量 C.换为×10挡，先欧姆调零再测量 D.换为×1k挡，先欧姆调零再测量 ‎(2)根据欧姆表的粗测结果及可供选择的器材，学习小组设计了实验电路，下表是他们实验测量的数据.‎ U/V ‎0‎ ‎1.0‎ ‎3.0‎ ‎5.0‎ ‎7.0‎ ‎9.0‎ ‎11.0‎ I/μA ‎0‎ ‎22‎ ‎65‎ ‎109‎ ‎155‎ ‎175‎ ‎240‎ 由以上信息，你认为该研究小组设计的电路图是以下选项中的 ，并根据电路图将图2甲实物图连线补充完整.‎ ‎(3)表中数据在坐标图中已描点，请你在图2乙上作出U-I图象，并根据图象求出电阻R= Ω(保留两位有效数字).‎ ‎(4)计算导电溶液的电阻率测量值ρ= Ω·m(保留两位有效数字).‎ 三、计算题(本大题4题，共40 分，写出必要的文字说明、原始方程式和重要 步骤，只给出最后结果的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数 值和单位)‎ ‎15.(8分)电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，R。=1.5Ω，当S闭合时，标有“6 V 3W”的灯泡恰好正常发光;小型直流电动机M恰能正常工作，其线圈电阻R=0.4Ω.‎ ‎(1)求灯泡正常发光时通过灯泡上的电流强度I。‎ ‎(2)求电动机的输出功率P是多大?‎ ‎16.(10分)图甲为一台小型发电机构造示意图，发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，内阻r=5Ω，外电路电阻R=95Ω，电路中其余电阻不计.转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，求:‎ ‎(1)该小型发电机的电动势最大值;‎ ‎(2)0～7.85×10-3s内通过R的电荷量.(π取=3.14)‎ ‎17.(10分)如图甲所示，斜面上存在一有理想边界的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直.在斜面上离磁场上边界s1=0.36m处由静止释放一单匝矩形金属线框，线框底边和磁场边界平行，金属线框与斜面间的动摩擦因数 μ=0.5.整个线框进入磁场的过程中，机械能E和位移s之间的关系如图乙所示.已知=0.09J.线框的质量为0.1kg，电阻为0.06Ω，斜面倾角θ=37°.磁场区域的宽度d=0.43m，重力加速度g=10m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求:‎ ‎(1)线框刚进人磁场时的速度大小;‎ ‎(2)线框从开始进入至完全进人磁场所用的时间t.‎ ‎18.(12 分)如图甲所示，直角坐标系xOy中，第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度E=1N/C，第一象限内有垂直坐标平面的交变磁场，磁场方向垂直纸面向外为正方向.在x轴上的点A(-2m，0)处有一发射装 置(没有画出)沿y轴正方向射出一个比荷=100C/k的带正电的粒子(可视为质点且不计重力)，该粒子以的速度进人第二象限，从y轴上的点C(0，4m)进入第一象限.取粒子刚进人第一象限的时刻为t=0时 刻，第一象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化.(g=10m/s²)求:‎ ‎(1)初速度大小;‎ ‎(2)粒子出磁场时的位置坐标。‎ 物理参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B C C B D C D B AD BC AC BCD ‎13.非；发光 ‎14.（1）D；（2）C ；如图甲所示 ‎（3）如图乙所示 4.5×104～ 4.7×104‎ ‎（4）0.81～0.84‎ ‎15.解析](1)由 得灯泡正常发光时流过灯泡的电流为:A ‎ ‎(2)电动机两端电压为:UM=UL=6V 电路总电流 电动机的电流为:IM=I-IL=2.5 A 得:W 16. ‎[解析](1)从如Φ一t图象可以看出 则有:V ‎(2)在0～7.85×10-3s内产生的平均感应电动势为:‎ 流过电阻的电荷量为:q=0.01C ‎ 17.解：（1）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能均匀减小，因此安培力为恒力，线框匀速进入磁场 在未进入磁场前有：a=gsin37°-μgcos37°=2m/s²‎ 解得：v1=1.2m/s ‎（2）设线框的侧边长为s2，即线框进入磁场过程运动的距离为s2‎ 根据功能关系，除重力之外的力所做的功等于物体机械能的变化，所以：‎ 因为是匀速运动，所以N 解得：s2=0.15m ‎18.解:(1)粒子在第二象限内做类平抛运动，  ，，  计算得出: (2)粒子在C点与y轴正向夹角为θ，速度为，  则: 计算得出:θ=30°，，  计算得出:=40m/s 粒子在第一象限内做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，  由牛顿第二定律得:  计算得出: 粒子在磁场中做圆周运动的周期: 粒子在磁场中的运动轨迹如图所示:    粒子在运动的第四个半圆的过程中从D点出磁场，  ，DE=2rcos30°， 计算得出:OD=9m 粒子第一次出磁场的点的位置坐标为D(9m，0).‎