高二物理上学期期末考试试题6 (3)

河北省石家庄市2016-2017学年高二物理上学期期末考试试题第I卷（选择题，共48分）一、 本题共16小题，每小题3分在每小题给出的四个选项中，第110题只有一项符合题目要求，第1116题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分1. 如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则Aaaabac，vavcvb Baaabac，vbvcvaCabacaa，vavcvbDabacaa，vbvcva 2. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置(过程中平行板电容器电量不变)，则A增大，E增大 B减小，E不变C减小，Ep增大 D增大，Ep不变3. 如图所示，物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为k。当连接A、B的绳突然断开后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，则A振动的振幅为A. B. C. D. 4. 如图所示为某弹簧振子在05 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是$来&源：ziyuanku.comA振动周期为5 s，振幅为8 cmB第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C第3 s末振子的速度为正向的最大值D从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动5.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是Aa的电势始终高于b的电势 B通过电阻的电流先由a到b，后由b到aC磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量D磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度6. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示.设D形盒半径为R若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是A质子的回旋频率等于2fB质子被电场加速的次数与加速电压无关C质子被加速后的最大速度不可能超过2fRD不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速电子7.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的情况下列说法正确的是A.合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些B.合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮C.断开开关，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭D.断开开关，b逐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭8. 如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力F向右为正。则以下反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象错误的是9. 如图所示，某种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入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)U2BU1A仅增大U2，d将增大 B仅增大U1，d将减小 C仅增大U1，d将增大 D仅增大U2，d将减小10.某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用电阻为3的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是A.升压变压器的匝数比为1100 B.输电线上损失的功率为300 WC.输电线上的电流为100 A D.降压变压器的输入电压为4700 V11. 如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的是A使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出B使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板C使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出12. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示以下判断正确的是A线圈转动的角速度为50 rad/scoB电流表的示数为10 ACt0.01 s时，线圈平面与磁场方向平行Dt0.02 s时，电阻R中电流的方向自右向左13.如图所示，理想变压器原线圈与电阻R0连接，原、副线圈的匝数比为201，b是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为u1=220sin 100t(V)。下列说法中正确的是A.通过滑动变阻器R的交变电流的频率为100 HzB.单刀双掷开关K扳向a时，电压表的示数小于11 VC.单刀双掷开关K由a扳向b，滑动变阻器滑片不动，电压表的示数不变，电流表示数变小D.保持K的位置不变，滑动变阻器滑片向下移，电压表的示数变小，电阻R0功率变大14. 在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V，6 W”字样，电动机线圈的电阻RM1 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是A电动机的输入电压是5 V B电动机的效率是80%C流过电动机的电流是2 AD整个电路消耗的电功率是10 W15. 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0t2时间（ ）AMN所受安培力的大小始终没变 B电容器C的a板先带正电后带负电C电容器C的电荷量大小始终没变DMN所受安培力的方向先向右后向左16. 如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30。当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180。不计电荷的重力，下列说法正确的是$来&源：ziyuanku.comA该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B该点电荷的比荷为C该点电荷在磁场中的运动时间为D该点电荷在磁场中的运动时间为第II卷（非选择题，共52分）二、实验题（本题共2小题，共12分。其中17题4分，18题8分）17. 在实验室，某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后，用“100”档时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用_档(填“10”档或“1k”)重新测量。换档后，在测量前应_18.热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)。正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0 )的电流随其两端电压变化的特点。A电流表A(量程0.6 A，内阻约0.3 ) B电压表V(量程15.0 V，内阻约10 k)C滑动变阻器R(最大阻值为10 ) D滑动变阻器R(最大阻值为500 )E电源E(电动势15 V，内阻忽略) F电键、导线若干实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器是 。(只需填写器材前面的字母即可)该小组测出热敏电阻R1的UI图线如图甲中曲线所示。请分析说明该热敏电阻是 热敏电阻(填PTC或NTC)。该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的UI图线如图甲中曲线所示。然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图乙所示电路。接通对应电路后，测得通过R1和R2的电流分别为0.30 A和0.60 A，则该电池组的电动势为 V，内阻为 。(结果均保留三位有效数字) 三、计算题（本题共4小题，共40分。解答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。）19.(10分)如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=l kg，电阻R0=0.9，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1，电阻R=4；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成=53角；ab与导轨间动摩擦因数为=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态已知sin53=0.8，cos53=0.6求：（1）通过ab的电流大小和方向（2）ab受到的安培力大小和方向（3）重物重力G的取值范围20.（10分）如图，在x0的空间中，存在垂直xy平面方向向外的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T。一带负电的粒子(比荷q/m160 C/kg)，在距O点左边x0.06 m处的d点以v08 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小和方向；(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；21.（10分）甲是半径为a的圆形导线框，电阻为R，虚线是圆的一条弦，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设垂直线框向里的磁场方向为正，求：(1)线框中0t0时间内的感应电流大小和方向；(2)线框中0t0时间内产生的热量22.（10分）如图所示，两条平行导轨MN、PQ的间距为L，粗糙的水平轨道的左侧为半径为的光滑圆轨道，其最低点与右侧水平直导轨相切，水平导轨的右端连接一阻值为R的定值电阻；同时，在水平导轨左边宽度为的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆轨道的最高点PM处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为、接入电路部分的电阻为R，且与水平导轨间的动摩擦因数为，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为，求：（1）金属杆刚到达水平轨道时对导轨的压力大小N；（2）整个过程中通过金属杆横截面的电荷量；（3）整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热Q。 高二物理答案一、选择题（本小题共16小题，共48分）题号12345678答案CBDCDCAC题号910111213141516答案CBACBCBDACCDBD 二实验题（本题共2小题，共12分。其中17题6分，18题6分）17. 1k 重新调零18. 解析该实验要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，则滑动变阻器要采用分压式接法，故滑动变阻器应选用最大阻值小的，即选C。由图象可知，R1的电阻随着温度的升高而增大，应为PTC热敏电阻。由UI图可读得当I10.30 A时，U18.0 VI20.60 A时，U26.0 V由闭合电路欧姆定律得EU1I1rEU2I2r联立以上两式代入数值解得：E10.0 V，r6.67 。答案 (1)C (2)见解析图 (3)PTC (4)10.0(9.6010.4) 6.67(6.008.00)19.（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流I=2A，方向：由a到b；（2）ab受到的安培力：F=BIL=520.5=5N；（3）ab受力如图所示，最大静摩擦力：fmax=（mgFcos53）=3.5N由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：T=Fsin53fmax=0.5N，当最大静摩擦力方向向左时：T=Fsin53+fmax=7.5N由于重物平衡，故：T=G则重物重力的取值范围为：0.5NG7.5N；ziyuanku.com 20. (1)粒子在第二象限做类平抛运动(如图)，加速度a1 600 m/s2，运动时间t1 s，沿y方向的位移yv0t m粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度vxat18 m/s，v16 m/s因此tan ，60(2)粒子在第一象限以O为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2120运动时间t2T s21. 答案 (1)，逆时针方向 (2)0解析 (1)设虚线左侧的面积为S1，右侧的面积为S2，则根据法拉第电磁感应定律得：向里的变化磁场产生的感应电动势为E1S1感应电流方向为逆时针方向向外的变化磁场产生的感应电动势为E2S2感应电流方向为逆时针方向从题图乙中可以得到感应电流为I方向为逆时针方向(2)根据焦耳定律可得QI2Rt00 22. m【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（2）设金属杆在水平直导轨上运动的时间为，则这段时间内金属杆中产生的平均感应电动势为，其中磁通量的变化这段时间内金属杆上通过的平均电流为：通过金属杆横截面的电荷量为解得：。（3）在金属杆运动的整个过程中，由能量守恒定律有：解得：。