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石门一中中2017-2018学年高二下学期入学考试 物理(WORD版)含解析


石门一中 2017-2018 学年高二下学期入学考试物理试卷
命题人:王银平 审题人:覃业宏 第Ⅰ卷 一、单选题(每小题 4 分,共 32 分) 1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符 合史实的是( ) A.安培在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系 B.奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说 C.法拉第在实验中观察到,在有恒定电流的静止导线附近固定闭合线圈中,会出现感应电流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向.即感应电流的磁场总要阻 碍引起感应电流的磁通量的变化 2.如图所示电场中的三点 A、B 和 C,当在三点之间移动电荷时,下列说法不正确的是 A.将同一电荷从 A 点直接移到 B 点,和从 A 点经过 C 点再移到 B 点,电场力做功完全相同 B.将同一电荷从 A 点移到 B 点,和从 A 点移到 C 点,电场力做的 功与电荷量的比值相同 C.将同一电荷从 A 点加速移到 B 点,和减速移到 B 点,电场力做功完全相同 D.将不同电荷从 A 点移到 B 点,电场力做的功与电荷量的比值相同 ( )

3.如图甲是某电场中的一条电场线,a、b 是这条线上的两点,一负电荷只受电场力作用,沿电 场线从 a 运动到 b.则在这个过程中,电荷的速度一时间图线如图乙所示,请比较 a 、b 两点电势的 高低和场强的大小( ) A.φa>φbEa<Eb B.φa<φbEa= Eb C.φa<φbEa>Eb D.φa>φbEa= Eb 4.如图所示,电动势为 E、内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑动变阻器 R 串联,已知 R0=r,滑 动变阻器的最大阻值是 2r. 当滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动时, 下列说法中正确的是 ( ) A.电源的输出功率先变小后变大 B.电源的输出功率先变大后变小 C.滑动变阻器消耗的功率变小 D.定值电阻 R0 上消耗的功率先变大后变小 5.如图所示,ab 和 cd 是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为 l,其电阻可忽略不计。 ac 之间连接一阻值为 R 的电阻。ef 为一垂直于 ab 和 cd 的金属杆,它与 ab 和 cd 接触良好并可沿 轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁 感应强度为 B。当施外力使杆 ef 以速度 v 向右匀速运动时,杆 ef 所受的安培力为( ) 2 2 2 2 Blv Bl v A. B. B l v C. B lv D. R R R R 6 如图所示,在威尔逊云 雾室中,有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线 ab,是一个垂直于磁 场方向射入的带电粒子的径迹。 由于它在行进中使周围气体电离, 其能量越来越小, 电量保持不变, 由此可知( ) A.粒子带负电,由 a 向 b 运动 B.粒子带负电,由 b 向 a 运动

C.粒子带正电,由 a 向 b 运动 D.粒子带正电,由 b 向 a 运动 7. 在两个倾角均为 α 的光滑斜面上各放有一个相同的金属棒, 金属棒中分别通有电流 I1 和 I2, 磁场的磁感应强度的大小相同, 方向如图甲、乙所示,两根金属棒均处于平衡状态,则两种情况下 的电流的比值 I1∶I2 为( ) A.sin α C.cosα 1 B. sin α 1 D. cos α

8.如图所示,M、N 是平行板电容器的两个极板, R0 为定值电阻, R1 、 R2 为可调电阻,用绝缘 细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容 器内部.闭合电键 S,小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节

R1 、 R2 ,关于 F 的大小判断正确的是( )
A. 保持 R1 不变,缓慢增大 R2 时,F 将变大 B .保持 R2 不变,缓慢增大 R1 时,F 将变大 C.保持 R1 和 R2 不变,缓慢向上移动 M 板,F 将不变 D.保 持 R1 和 R2 不变,缓慢向左移动 M 板,F 将不变 二、多选题(每小题 4 分,共 16 分) 9.如图所示,A、B、C、D、E、F 为匀强电场中一个边长为 1m 的正六边形的六个顶点,A、B、 C 三点电势分别为 10V、20V、30V,则下列说法正确的是( ) A.B、E 一定处在同一等势面上 B.匀强电场的场强大小为 10V/m C.正点电荷从 E 点移到 F 点,则电场力做负功 D.电子从 F 点移到 D 点,电荷的电势能减少 20eV 10.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头 P 向左移动时,下 面判断正确的是(灯泡电阻不变) ( ) A.L1 上电压变化量与电流变化量之比不变 B.L1 上电压变化量与电流变化量之比可能变大 C.LI 变亮,L2 变亮,L3 变暗 D.L3 上电流变化量大于 LI 上的电流变化量 11.如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个 D 型金属盒,置于磁感 应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在 D 型盒中心附近由静止释 放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在 D 型盒内运动的时间增大 为原来的 2 倍,下列措施可行的是( ) A. 仅将磁感应强度变为原来的 2 倍 B. 仅将交流电源的电压变为原来的一半 C. 仅将 D 型盒的半径变为原来的 2 倍 D. 仅将交流电源的周期变为原来的 2 倍 12.如图所示,在半径为 R 的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为 B,方向垂直于圆平面

(未画出) 。一群比荷为

q 的负离子以相同速率 v0(较大) ,由 P 点在纸平面内向不同方向射入磁场 m

中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是 (不计重力) ( ) A.离子在磁场中运动时间一定相等 B.离子在磁场中的运动半径一定相等 C.由 Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 D.沿 PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大 三、实验题(每空 3 分,共 15 分) 13.(1)有一游标卡尺,用它测量一小球的直径,如图所示的读数是 cm. (2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是 mm.

14.一特种电池标称电动势为 9V,内阻为 54Ω ,已知该电池允许输出的最大电流为 150mA 为了 精确测 定这个电池的电动势和内电阻,某同 学在实验室利用了如图所示电路。图中 R 为电阻箱,阻 值范围 0-9999Ω ,R0 是保护电阻. (1)实验室中备有的定值电阻 R0 有以下几种规格, 实验时 R0 应选用_______(填字母选项)。[ A. 1Ω B. 10Ω C. 50Ω D. 200Ω (2)将上述选用的保护电阻 R0 接入电路,断开开关,调整电阻箱阻值,再闭合开关,读取电压表示 数 U,多次重复,取得数据后,作出如上图所示

1 1 – 图线,则该电池电动势ε =________V,内 U R0 ? R

电阻 r=______Ω 。 四、计算题(37 分) 17.(8 分)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点 O 和 y 轴上的点 A(0,L).一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 A 点以初速度 v0 平行于 x 轴正方向射入 磁场,并从 x 轴上的 B 点射出磁场,射出 B 点时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60°.求: (1)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小; (2)电子在磁场中运动的时间 t.

17、(8 分)(1)B= 2eL

mv0

2π L (2) 3v0

【解析】(1)设电子在磁场中轨迹的半径为 r,运动轨迹如图, 可得电子在磁场中转动的圆心角为 60°,由几何关系可得: r-L=rcos 60°,解得轨迹半径 r=2L,(2 分)

v2 0 对于电子在磁场中运动,有:ev0B=m , r
解得磁感应强度 B 的大小:B= (2 分) 2eL (2)电子在磁场中转动的周期 T= (2 分) 2π r

mv0

v

4π L = ,

v0

T 2π L 电子转动的圆心角为 60°,则电子在磁场中运动的时间:t= = (2 分) 6 3v0
15.(8 分)如图所示,MN、PQ 为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计),MN、PQ 相距 L=50 cm, 导体棒 AB 在两轨道间的电阻为 r=1 Ω ,且可以在 MN、PQ 上滑动,定值电阻 R1=3 Ω ,R2=6 Ω , 整个装置放在磁感应强度为 B=1.0 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于整个导轨平面,现用外力 F 拉着 AB 棒向右以 v=5 m/s 速度做匀速运动.求: (1)导体棒 AB 产生的感应电动势 E 和 AB 棒上的感应电流方向; (2)导体棒 AB 两端的电压 UAB. 5 (2) V 3

18、13.(8 分)(1)2.5 V 感应电流方向 B→A

【解析】(1)导体棒 AB 产生的感应电动势 E=BLv=2.5 V(1 分) 由右手定则,AB 棒上的感应电流方向向上,即沿 B→A 方向 (1 分) R1×R2 (2)R 并= =2 Ω (2 分) R1+R2

I=

E 5 = A(2 分) R并+r 6
5 3

UAB=I·R 并= V(2 分)

16.(12 分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨 MN、PQ 相距为 d,导轨平面与水平面的夹角 θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为 d 的金属棒 ab 垂 直于 MN、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为 m、电阻为 r=R.两金属导轨 的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻 RL=R,重力加速度为 g.现闭合开关 S,给金属棒施加一个方向 垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为 F=mg 的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达 到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.求: (1)金属棒能达到的最大速度 vm; (2)金属棒达到最大速度的一半时的加速度 a; (3)若金属棒上滑距离为 L 时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑 4L 的过程中,金属棒上产 生的电热 Qr.

14.(12 分)(1)vm=

mgR 1 m3g2R2 (2) a= g(3)Qr=mgL- 4 4 2 2 Bd 4 4B d

【解析】(1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后 开始做匀速直线运动.设最大速度为 vm,则速度达到最大时有: F=BId+mgsinθ (1 分)

E=Bdvm I=
∴vm=

E Bdvm = (1 分) r+R 2R

mgR (1 分) B2d2 vm I

(2)当金属棒的速度 v= 时,I′= 2 2 由牛顿第二定律:F=BdI′-mgsinθ =ma(1 分)

1 ∴a= g(1 分) 4 (3)设整个电路放出的电热为 Q,由能量守恒定律有: 1 F·4L=Q+mgsinθ ·4L+ mv2 m(1 分) 2 ∴Q=2mgL- ∵r=RL=R

m3g2R2 4 4 (1 分) 2B d
∴Qr= (1 分) 2

Q

m3g2R2 ∴Qr=mgL- 4 4 (2 分) 4B d
17. (9 分)如图所示,在第一象限中有竖直向下的匀强电场,电场强度 E=2×10 N/C,在第四 7 象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一个比荷为 5×10 C/kg 的带电粒子(重力不计)以垂直于 y 轴的速度 v0=10 m/s 从 y 轴上的 P 点进入 匀强电场,恰好与 x 轴成 45°角射出电场,再经过一段 时间又恰好垂直 于 y 轴进入第三象限。已知 O、P 之间的距离为 d=0.5 m,求: (1)带点粒子在电场中运动的时间; (2)带点粒子在磁场中做圆周运动的半径; (3)带点粒子在磁场中运动的时间。 (保留三位有效数字)
-6

19、 (8 分) (1) (3 分) 粒子在电场中做类平抛运动, 由离开电场时粒子速度与 x 轴夹 45 可知
o

解得 t1=0.1s (或由 解得 t1=0.1s)

(2) (3 分)带电粒子在电场中水平位移 解得 x=1m 带电粒子在磁场中轨迹如图所示,由几 何知识可知圆周运动的半径为

(3) (3 分)粒子进入磁场 时的速度 由周期公式 得 粒子运动的圆心角 由 得:t=0.236s

2016 年下期衡阳市八中高二期末物理试卷答案 一、单选题(每小题 4 分,共 36 分) 题 号 答 案 二、多选题(每小题 4 分,选不全得 2 分,选错得 0 分,共 16 分) 题号 答案 9 AD 10 AC 11 BC 12 BC D B D C B A D C 1 2 3 4 5 6 7 8

三、实验题(18 分,每空 2 分) 14、 (1) 3.335 (2)3.265~3.268 15、 (1)B (2)10 50 四、计算题(30 分)


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