2018-2019高二物理上学期期末试卷附完整答案

2018-2019 高二物理上学期期末试卷附完整答案注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单选题1在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）A伽利略发现了行星运动的规律B卡文迪许通过实验测出了引力常量C牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D法拉第建立了完整的电磁场理论2关于磁场，下列说法中正确的是（ ）A带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛仑兹力的作用B磁感应强度的大小和方向与放在其中的通电导线的受力大小和方向无关C通电导线受到安培力大的地方磁感应强度一定大D根据公式 T= ，带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 成反比3真空中某一点电荷 Q 在自己周围产生电场，a 、b 分别是该电场中的两点，如图，其中 a 点的电场强度大小为 Ea，方向与 ab 连线成 120角；b 点的电场强度大小为 Eb，方向与 ab 连线成 150角，检验电荷 q 分别放在 a 点和 b 点，则（ ）A点电荷 Q 是负电荷B a、 b 两点的电场强度大小之比 3：1C检验电荷在 a、b 受到的电场力大小相等Da 、 b 两点可能处于同一等势面上4如图所示，直流电路闭合开关后，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，下列说法正确的是（ ）A电源的总功率一定减小B电源的效率一定增大C电容器所带电量减小D电源的输出功率一定先增大后减小5如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）和灵敏电流计连接，电容器下极板接地一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）A带电油滴将沿竖直方向向下运动，电势能增加B带电油滴在沿竖直方向向上运动，电势能减小C P 点的电势将升高D移动极板过程中灵敏电流计中的电流方向是由 b 流向 a6如图所示，O 为正方形 ABCD 的中点，两根无限长通电直导线PQ、MN 与均通过 O 点（彼此绝缘）且PQAB、MNBC， PQ、MN 中的电流大小分别为 2I 和 I，方向如图所示。下列说法正确的是（ ）AA、B 两点的磁感应强度大小相同B B、C 两点的磁感应强度大小相同C A、B 两点的磁感应强度方向相同DB、C 两点的磁感应强度方向相同7一圆形线圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面） ，以向里为正方向，如图（甲）所示。线圈上顺时针方向为电流的正方向，则当磁场按图（乙）变化时，线圈中的 it 图象正确的是（ ）A B C D 二、多选题8在如图所示电路中，电源的电动势 E=3V，内电阻 r=0.5，电阻R1=2，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U1 、U2 和U3 表示，则下列叙述中正确的是（ ）AI 变小，U1 变小B U2 变小，U3 变大C电阻 R1 的电功率减小D电源的输出功率减小9某同学将一直流电源的总功率 P ,输出功率 和电源内部的发热功率 随电流 I 变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的 a、b、c 所示。则下列说法中正确的是（ ）A图线 b 表示输出功率 随电流 I 变化的关系B图中 a 线最高点对应的功率为最大输出功率C在 a、b、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A、B 、C 三点这三点的纵坐标一定满足关系 Db、c 线的交点 M 与 a、b 线的交点 N 的横坐标之比一定为 1:2，纵坐标之比一定为 1:410回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个 D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源向连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子由加速器的中心附近进入加速器，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核和 粒子（氚核和 粒子质量比为 3：4，电荷量之比为 1：2） ，则以下说法正确的是（ ）A加速 粒子的交流电源的周期较大， 粒子获得的最大动能较小B若增大磁感应强度，则 粒子获得的最大动能增大C若增大加速电压，氚核获得的最大动能增大D若增大加速电压，氚核在加速器中运动的总时间变短三、实验题11某实验小组为了测量某一电阻 Rx 的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出 Rx 的阻值约为 18 左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：A电流表(量程 15mA，内阻未知)B电流表(量程 0.6A，内阻未知)C电阻箱(099.99)D电阻箱(0999.9)E.电源 (电动势约 3V，内阻约 1)F.单刀单掷开关 2 只G.导线若干甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：a.先将电阻箱阻值调到最大，闭合 S1，断开 S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值 R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；b.保持开关 S1 闭合，再闭合开关 S2，调节电阻箱的阻值为 R2，使电流表的示数仍为 I。根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择_，电阻箱应选择_ （选填器材前的字母）根据实验步骤可知，待测电阻 Rx= _（用步骤中所测得的物理量表示） 。同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻 RA=2.0，闭合开关 S2，调节电阻箱 R，读出多组电阻值 R 和电流 I 的数据；由实验数据绘出的 -R 图象如图乙所示，由此可求得电源电动势 E=_ V，内阻 r= _ 。(计算结果保留两位有效数字)12在“测定金属的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示的读数是_mm 13某学生想利用伏安法较精确测量一个定值电阻 Rx 的阻值（阻值约为 2030） ，所供器材如下：A电压表 V1（量程 03V，内阻约 4k）B电压表 V2（量程 015V，内阻约 20k） ，C电流表 A1（量程 050mA，内阻为 20）D电流表 A2（量程 0300mA，内阻为 4） ，E滑动变阻器 R1 （010，额定电流为 1.5A）F滑动变阻器 R2 （02000，额定电流为 0.3A）G直流电源 E（电动势约 9V，内阻约 0.5） ，H电键 K，连线用的导线若干根在以上器材中选出适当的器材，有：_（填写器材前面的字母代号） ；在虚线框中画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号_；四、解答题14如图甲所示，竖直面 MN 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界） 。一个质量为 m、电荷量为 q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度 沿 PQ 向右做直线运动若小球刚经过 D 点时（t=0 ） ，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过 D 点时与 PQ 连线成 角，已知 D、Q 间的距离为 ， 小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为 g。求：（1）电场强度 E 的大小（2） 与 的比值（3）小球过 D 点后做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出此时磁感应强度 及运动的最大周期 的大小，并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。15如图所示，电源电动势 E=10 V，内阻 r=0.5 ， “8 V；16 W”的灯泡 L 恰好能正常发光，电动机 M 绕线的电阻 R0=1 ，求:（1）路端电压；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率；（4）若电动机转子突然被卡死，灯泡未被烧毁，电阻不受影响，试求电路中总电流、及路端电压？16空间存在范围足够大的水平方向匀强电场，长为 L 的绝缘细线一端固定于 O 点，另一端系一带电量为正 q 质量为 m 的小球，已知电场强度 ，OA 处于水平方向，OC 在竖直方向。小球从 A 点由静止释放，当小球运动到 O 点正下方 B 时细线恰好断裂 取 ， 。求：小球到达 B 点时的速度大小及此时细线 断裂前 对小球拉力的大小；小球从 A 点运动到 B 点过程中的最大速率；当小球再次运动到 OC 线上的 D 点 图中未标出 时，小球速度的大小和方向。17如图所示，有一倾角 =37的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域 GIJH，其宽度 GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg 的 “日”字形匀质导线框 abcdef，从斜面上静止释放，释放时 ef 平行于 GH 且距 GH 为 4L，导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，线框与斜面间的动摩擦因数=0.25， ， ab、cd、ef 三段的阻值相等、均为 R=0.5，其余电阻不计。已知 ef 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度 g=10m/s2,求：（1）ef 边刚进入磁场时的速度 v（2）匀强磁场的磁感应强度 B（3）线框从开始运动到 ab 边穿出磁场过程中 ab 边发的焦耳热为多少？2018-2019 学年上学期高二期末考试物 理答 案1B【解析】开普勒最早发现了行星运动的规律，故 A 错误；卡文迪许通过实验测出了引力常量， 故 B 正确；伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因，故 C 错误；麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，故 D 错误。2B【解析】带电粒子要在磁场中运动，并且速度方向与磁场方向不在同一直线上才受到洛伦兹力，故 A 错误。磁感应强度的大小和方向是由磁场本身决定的，与放在其中的通电导线的受力大小和方向无关，故 B 正确。根据安培力的公式：F=BILsin 可知，通电导线受到安培力大的地方磁感应强度不一定大，故 C 错误。根据公式 T= ，带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 v 有关，但同时还与半径有关，结合 r= ，联立可得：T= ，可知带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 v 无关，故 D 错误。故选 B。3B【解析】根据场强特点，知道点电荷 Q 是正电荷，A 错误；将两条电场线反向延长后相交于一点，即为点电荷 Q 的位置，设 a、b 两点到 Q 的距离分别为 和 ，由几何知识得到 ，根据公式 得到 ，B正确；因为 ，根据 得 ，C 错误；因为 b 点距离正电荷 Q 远，所以 ，D 错误。4C【解析】当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，电阻减小，电路的电流变大，根据 P=IE 可知，电源总功率变大，选项 A 错误；路端电压减小，根据 ，则电源的效率减小，选项 B 错误；路端电压减小，电容器两端电压减小，则带电量减小，选项 C 正确；当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此题中无法判断外电阻和内阻的关系，则无法判断输出功率的变化，选项 D 错误；故选 C。5A【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器板间距离增大，由于电容器两板间电压 U 不变，根据 E= 得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。电场力对油滴做负功，则油滴的电势能增加，故 A 正确，B 错误。场强 E减小，而 P 点与下极板间的距离不变，则由公式 U=Ed 分析可知，P 点与下极板间电势差将减小，而 P 点的电势高于下极板的电势，则知 P 点的电势将降低。故 C 错误。根据 Q=CU，由于电容器的极板间电势差 U 不变，电容器的电容 C 减小，故带电量减小，放电电流由 a 到 b，故 D 错误；故选 A。6C【解析】通电无限长直导线周围产生的磁场与距离、电流大小相关，距离相同处的磁感应强度大小相同；相同距离处电流越大，磁场越强。设垂直纸面向内为正，MN 导线在 A、B 、C 处的磁感应强度分别为B1 、B1 、B1；PQ 导线在 A、B、C 处的磁感应强度分别为B2、 B2、B2；由 PQ 的电流是 MN 的两倍，故 B2B1 ；故A、B、C 处的磁感应强度的矢量和为（B1+B2） 、（B2B1 ） 、B1+B2可知 A、C 大小相同；故 AB 错误；依据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，可知，A、B 方向相同，C 与 D 方向相同，故 C 正确，D 错误。故选 C。7D【解析】感应定律和欧姆定律得 ，所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度 B 随 t 的变化率。由图乙可知，01s 时间内，B 增大， 增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外） ，由右手定则感应电流是逆时针的，因而是负值。所以可判断 01s 为负的恒值；同理，13s 为负的恒值；3s5s 为零；5s6s 为负的恒值，故 ABC 错误，D 正确。故选 D。8ACD【解析】当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，R2 变大，外电路总电阻变大，由欧姆定律，I 变小，U1=IR1 变小，故 A 正确I 变小，则 U3=EIr ，U3 变大，则 U3=U1+U2，U1 变小，则 U2 变大，故 B 错误根据 P= 可知，U1 变小，功率变小故 C 正确内电阻 r=0.5，电阻 R1=2，则外电路总电阻大于电源的内阻，则当变阻器 R 的滑片 P 向下移动时，外电路总电阻增大，电源的输出功率减小，故 D 正确9CD【解析】由电源总功率和电源内部的发热功率表达式 ， ，则电源输出功率 ，可知图线 a 表示电源总功率，图线 b 表示电源内部的发热功率，图线 c 表示电源的输出功率；在 a、b、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A、B、C 三点，因为直流电源的总功率 等于输出功率 和电源内部的发热功率 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系 ；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c 线的交点 M 时的电流，此时电流的大小为 ，功率的大小为 ，a、b 线的交点 N 表示电源的总功率 和电源内部的发热功率 相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为 ，功率的大小为 ，所以横坐标之比为 1：2，纵坐标之比为 1：4。10BD【解析】交流电源的周期 T= ；故用同一回旋加速器分别加速氚核和 粒子的周期之比为：T1：T2= =3：2；根据 qvB=m 得，粒子出 D 形盒时的速度 vm= ，则粒子出 D 形盒时的动能 Ekm= ，故氚核和 粒子，粒子出来时的最大动能之比为：Ek1： Ek2= =1：3，故加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大，故 A 错误，根据上式，可知，若增大磁感应强度，则 粒子获得的最大动能增大，故 B 正确；根据 qvB=m 得，粒子出 D 形盒时的速度 vm= ，则粒子出 D 形盒时的动能 Ekm= ，最大动能与电压无关，故 C 错误；若增大加速电压，加速的次数减少，故加速的时间减小，故 D 正确。11A;D; ;3.2;0.80;【解析】 （1）根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：Imax= 0.167A=167mA，如果电流表选 B，则读数误差太大，故电流表应选 A；电源电动势为 3V，电流表量程为 15mA=0.015A，由欧姆定律：I=U/R 可知，电路中的最小电阻应为：Rmax=E/IA=3V/0.015A=200，所以电阻箱应选 D；根据闭合电路欧姆定律，S2 断开时有：E=I(Rx+R1+RA+r) S2 闭合时有： E=I(R2+RA+r)联立解得：Rx=R2R1 ；(2)S 闭合后，由闭合电路欧姆定律可知：E=I(R+RA+r)则有： ，由图像可得， ， 联立解得：E=3.2 V r=2.0 .120.740【解析】由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数 0.01mm24.0=0.240mm；故螺旋测微器读数为：0.5mm+0.240mm=0.740mm；13BDEGH；见解析【解析】电源电动势为 9V，则电压表需要选择 B，电路最大电流约为： 0.43A=430mA，则电流表应选择 D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择 E，因此需要的实验器材为：BDEGH。电流表内阻已知，电流表可以采用内接法，由题意可知，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：14 （1）E=mg/q （2） （3） ， 【解析】 （1）小球在电场中做匀速直线运动，根据二力平衡，则有：mg=qE；解得：E= ；（2）小球能再次通过 D 点，其运动轨迹如图 1 所示，设圆弧半径为 r；则有：s=v0t；由几何关系，有 s= ；设小球做圆周运动的周期为 T，则：T= ；t0= ；由以上式联立可解得： ；（3）当小球运动的周期最大时，其运动轨迹应与 MN 相切，如图 2所示，由几何关系，则有：R+ ；由牛顿第二定律，则有：qv0B=m ；解得：B0= ；最大周期 小球运动一个周期的轨迹，如图 3 所示，15 （1）8V（2）40W（3）12W （4） ； 【解析】 （1）灯泡的额定功率和额定电压为 8V、16W ，灯泡 L 恰能正常发光，则路端电压 U=8V， （2）电路内电压为 所以总电流为 电源总功率： （3）所以通过灯泡电流为： 电动机总功率： 电动机热功率： 电动机输出功率： （4）若电动机转子突然被卡死，则电动机变为纯电阻，灯泡的电阻为 ，所以外电路总电阻为 电路总电流为 路端电压为 16 ， ； ； ，方向：与竖直方向夹角为： 。【解析】 设小球运动到 B 点时速度大小为 ，小球从 A 到 B 过程，由动能定理得： ，解得： ，在 B 点，由牛顿第二定律得： ，解得： ；因为电场力与重力的合力方向与竖直方向成 ，所以当小球运动到细线与竖直方向成 时速率最大。由动能定理得： ，解得： ；细线断裂后，小球水平方向作匀减速运动，竖直方向作自由落体运动。水平方向加速度： ，小球再次运动到 OC 线上的 D 点所需时间： ，小球到 D 点时竖直方向的速度： ，水平方向的速度： ，小球的速度： ，设小球的速度方向与竖直方向成 角，则： ， 17 （1）v=4m/s（2）B=1 T（3）1J【解析】 （1）由动能定理， 2 分得，v=4m/s 1 分(2)当线框匀速运动时，对电路，E=BLv 1分R 总 =R+ 1 分1 分对线框， 1 分解得，B=1 T 1 分（3）当线框每条边切割磁感线时，等效电路都一样。所以 ef 和 cd作为电源时1 分时间为, 1 分1 分当 ab 做为电源时， 1 分时间为, 1 分整个过程总热量，Q=Q1+Q2=1J 1 分