云南省宣威市第九中学学年高二下学期期中考试物理试题 含答案.docx
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云南省宣威市第九中学学年高二下学期期中考试物理试题含答案
云南省宣威市第九中学2017-2018学年度下学期期中考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.如图所示,一束电子沿水平方向从a运动到b.要使电子束向上发生偏转,可以在电子通过的区域加一匀强磁场,则下列所加匀强磁场的方向正确的是( )
A.水平向右B.水平向左
C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外
2.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡a,b,c分别与电阻R、电感L、电容C串联,然后再并联到220V,50Hz的交流电路上,三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是( )
A.三灯亮度不变
B.三灯均变亮
C.a不变、b变亮、c变暗
D.a不变、b变暗、c变亮
3.如图所示,相距为d的平行金属板M、N的上方有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里.质量为m、电荷量为q的带正电粒子紧靠M板的P处由静止释放,粒子经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°,粒子重力不计,则平行金属板间匀强电场的电场强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为t,若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为( )
A.
vB.
v
C.
vD.
v
5.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是( )
A.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同
B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反
C.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反
D.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量
6.两个等量正点电荷位于x轴上,关于原点O呈对称分布,下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是( )
A.
B.
C.
D.
7.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则( )
A.v1最大B.v2最大
C.v3最大D.无法确定
8.关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )
A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大
B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
9.磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙星体,小到电子、质子等微观粒子,几乎都会有磁性,地球就是一个巨大的磁体.在一些生物体内也会含有微量磁性物质,鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的.若在鸽子身上绑一块永久磁铁,且其产生的磁场比附近的地磁场强的多,则在长距离飞行中( )
A.鸽子仍能如平时一样辨别方向
B.鸽子会比平时更容易的辨别方向
C.鸽子会迷失方向
D.不能确定鸽子是否会迷失方向
10.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是( )
A.
B.
C.
D.
11.在磁场中的某一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直.先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样,下列几幅图象表示的是导线受的力F与通过的电流I的关系.a、b分别代表一组F、I的数据.下列图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.对库仑定律的数学表达式F=k
的以下理解中,正确的是( )
A.此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算
B.此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算
C.由此式可知,当r趋于零时F趋于无限大
D.式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量,且k=9.0×109N•m2/C2
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)如图,光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿y轴方向.在水平拉力F作用下,细管沿x轴方向作匀速运动,小球能从管口处飞出.小球在离开细管前的加速度a、拉力F随时间t变化的图象中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.如图所示,边界MN下方有一垂直纸面向外的匀强磁场,一电子以速度v从点O射入MN,经磁场后能返回到MN边界上方,则以下说法正确的是( )
A.电子从O点右边返回边界上方
B.电子从O点左边返回边界上方
C.当只增加射入速度v时,则电子在磁场中运动的路程一定改变
D.当只增加射入速度v时,则电子在磁场中运动的时间一定改变
15.(多选)如图所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表.当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是( )
A.P向a移动,V1示数增大、V2的示数减小
B.P向b移动,V1示数增大、V2的示数减小
C.P向a移动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值
D.P向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
16.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势能逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
17.
(1)图中螺旋测微器读数为mm.
(2)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性曲线.有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻约为10k
)B.电压表(0~10V,内阻约为20k
)
C.电流表(0~0.3A,内阻约为l
)D.电流表(0~0.6A,内阻约为0.4
)
E.滑动变阻器(10
,2A)F.学生电源(直流6V),还有电键、导线若干
①实验中所用电压表应选用_________(填A或B),电流表应选用_________(填C或D).
②实验时要求灯泡电压从零开始并尽量减小实验误差,请在方框内画出实验电路原理图.
18.某同学利用多用电表做了以下实验:
(1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下:
①机械调零后,把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上;
②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零刻度线上;
③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小;
④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值;
⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生在测量时已注意到:
待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那么该学生在实验中有哪些操作是错误的?
(三个错误)
错误一:
________________________________________________________________________;
错误二:
________________________________________________________________________;
错误三:
________________________________________________________________________.
(2)如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω;测直流电流时,用的是100mA的量程,指针所示电流值为____________mA;测直流电压时,用的是50V量程,则指针所示的电压值为________V.
四、计算题
19.如图所示,有一闭合的正方形线圈,匝数N=100匝、边长为10cm、线圈总电阻为10Ω,线圈绕OO′轴在B=0.5T的匀强磁场中匀速转动,每分钟转1500转,求线圈从图示位置转过30°时,感应电动势的值是多少?
20.如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2所带电荷量.
21.两个质量均为m=2×10﹣6kg的小球,悬于长l=40cm的细丝线上.丝线的另一点固定于同一点O.当使两球带上等量同种电荷后,两球互相排斥使两丝线间形成α=60°的夹角(如图).求每个小球的带电量.
22.某导体的电阻是
,当8A的电流通过时,3分钟产生的热量是多少焦?
答案解析
1.【答案】D
【解析】电子带负电,电子在磁场中向上偏转,则电子所受洛伦兹力向上,由左手定则可知,磁场垂直与纸面向外,故D正确.
2.【答案】D
【解析】此题考查电容、电感对交变电流的影响,也就是容抗、感抗与交变电流的关系.当交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,因此c变亮,b变暗.又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用,故a灯亮度不变.所以选D.
3.【答案】B
【解析】粒子在圆形磁场中运动的轨迹如图所示,
则由几何关系得粒子做圆周运动的半径为r=
R,
带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力有Bqv=m,
电场力做功,由动能定理得:
qEd=
mv2,联立得E=
,故B正确.
4.【答案】C
【解析】设圆形区域的半径为R.
带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有:
qvB=m,得r=
,则有r∝v①
当粒子从b点飞出磁场时,入射速度与出射速度与ab的夹角相等,所以速度的偏转角为60°,轨迹对应的圆心角为60°.
根据几何知识得知:
轨迹半径为r1=2R②
当粒子从a点沿ab方向射入磁场时,经过磁场的时间也是t,说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等,也是60°.
根据几何知识得,粒子的轨迹半径为r2=
R③
则由①得:
=
=
则得,v′=
v.
5.【答案】C
【解析】感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化,方向可能与原磁场方向相同,可能相反,A、B错误,C正确.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化,D错误.故选C.
6.【答案】A
【解析】根据场强的叠加,知两等量正电荷的中点场强为零,周围的电场线是排斥状的,靠近电荷处场强比较强.故A正确,B、C、D错误.
7.【答案】C
【解析】电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速,而电子无规则热运动的速率,常温下数量级为105m/s,自由电子定向移动的速率数量级一般为10-5m/s,所以C选项正确.
8.【答案】B
【解析】电感一定时,电流变化越快,
越大,由E=L
知,自感电动势越大,A错、B对;线圈中电流为零时,电流的变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,故C错;当通过线圈的电流最大时,电流的变化率为零,自感电动势为零,故D错.
9.【答案】C
【解析】鸽子能准确的飞行靠的是地磁场,若在鸽子身上捆绑一块永磁体,会影响鸽子周围的磁场.
10.【答案】D
【解析】由于带电粒子只受电场力的作用,而且运动过程中电势能逐渐减少,可判断电场力做正功,即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角,且电场力方向沿着电场线指向轨迹凹侧,故D项正确.
11.【答案】C
【解析】在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:
F=BIL,由于磁感应强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线,故C正确,A、B、D错误.故选C.
12.【答案】D
【解析】此式适用于任何真空中静止的点电荷间相互作用力的计算,故AB错误.由此式可知,当r趋于零时,电荷已不能看成点电荷,故此式不在成立,故得不到F趋于无限大的结论,故C错误.式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量,且k=9.0×109N•m2/C2,故D正确.
13.【答案】BD
【解析】小球在x轴方向上的速度不变,则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力,根据牛顿第二定律,小球的加速度不变,故A错误,B正确;
细管在水平方向受到拉力和球对细管的弹力,小球对细管的弹力大小等于小球在x轴方向受到的洛伦兹力大小,在y轴方向的速度逐渐增大(vy=at),则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大(F洛=qvyB=qBat),所以F随时间逐渐增大,故C错误,D正确.
14.【答案】AC
【解析】由左手定则可知,电子刚进入磁场时受到的洛伦兹力垂直与速度斜向右上方,电子向右偏转,电子将从O点右侧返回边界上方,故A正确,B错误.
根据粒子进入直线边界的磁场,进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同,即电子在磁场中做圆周运动转过的圆心角相同,由牛顿第二定律得:
qvB=m,则电子轨道半径为r=
,由此可知,电子速度改变,电子在磁场中运动的圆弧长度即路程一定改变,故C正确;
根据粒子进入直线边界的磁场,进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同,即电子在磁场中做圆周运动转过的圆心角θ相同,所以电子在磁场中运动的时间t=
T,由于T=
知,电子速度变化不改变电子在磁场中运动的时间,故D错误.
15.【答案】AC
【解析】若P向a端移动,则滑动变阻器接入电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,则内电压增大,R1两端的电压增大;路端电压减小,故R2两端的电压减小,故A正确,因路端电压减小,V1示数增大,V2示数减小,而两电表之和等于路端电压,故可知V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,故C正确;若P向b端移动,则滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电流减小,内电压减小,V1减小,故B错误;由于内电压减小,故路端电压增大,而V1减小,V2必然增大,且增大量一定大于V1的减小量,故D错误.
16.【答案】AD
【解析】电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,所以电场强度的方向与等势面垂直,故A正确;电场强度与电势没有直接关系,电场强度为零时,电势不一定为零;电势为零,电场强度不一定为零,故B错误;根据电势能Ep=qφ可知,电势能与电场强度无直接关系,故C错误;顺着电场线方向电势降低,由匀强电场U=Ed可知,电场强度的方向是电势降低最快的方向,故D正确.
17.【答案】
(1)2.150
(2)①AD②电路如图所示.
【解析】
(1)螺旋测微器可精确到0.01mm,须保留到0.001mm.主尺(固定刻度)读出2mm,可动刻度读出15.0,所以螺旋测微器读数为(2+15.0×0.01)mm=2.150mm.
(2)①小灯泡的额定电压为4V,额定电流为0.5A,正常工作时电阻为8
,所以电压表选A,电流表选B.
②小灯泡的电阻远小于电压表的内阻,电流表应采用内接发;实验时要求灯泡电压从零开始,滑动变阻器应采用分压式接法,实验电路如图所示.
18.【答案】
(1)错误一:
不应该换用“×10”的欧姆挡,应该换用“×1k”的欧姆挡.错误二:
换挡后没有进行欧姆调零.错误三:
使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡.
(2)1700 47 23.5
【解析】
(1)错误一:
在用“×100”挡位置测量时,指针偏转较小,说明所测电阻阻值较大,为了减小读数误差,应使指针向右摆动,所以应该换用“×1k”的欧姆挡位;错误二:
换挡后,还要重新进行欧姆调零;错误三:
使用多用电表结束后,还要将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡.
(2)若用“×100”挡测电阻时,指针读数为:
17×100Ω=1700Ω;若用量程100mA测直流电流时,读数为:
4.7×10mA=47mA
若用量程50V测直流电压时,读数为23.5V.
19.【答案】39.3V
【解析】感应电动势的最大值为:
Em=NBωS=100×0.5×50π×0.01V=78.5V.从图示位置(即中性面位置)开始计时,产生交变电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt,所以转过30°时的电动势e=Emsinωt=78.5×
V=39.25V.
20.【答案】1.6×10-5C 1.0×10-5C
【解析】根据闭合电路欧姆定律,有
I=
=
A=2A,
U1=IR1=6V,U2=IR2=4V,
UC1=U2=4V,UC2=U1+U2=10V,
根据Q=CU,
Q1=C1UC1=4×10-6×4C=1.6×10-5C,
Q2=C2UC2=1×10-6×10C=1.0×10-5C.
21.【答案】1.44×10﹣8C
【解析】设小球在水平方向受到库仑力的大小为F.
以右边的小球为研究对象,分析受力如图.
则根据平衡条件有:
F=mgtan
=mgtan30°
由库仑定律得:
F=k
=k
联立得:
Q=l
=0.4×
C=1.44×10﹣8C
22.【答案】
【解析】某导体的电阻
,通过的电流
,通电时间
,产生的热量是:
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- 云南省宣威市第九中学学年高二下学期期中考试物理试题 含答案 云南省 宣威市 第九 中学 学年 下学 期中考试 物理试题 答案