四川省成都市石室中学学年高二下学期期中考试物理试题 Word版含答案.docx

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四川省成都市石室中学学年高二下学期期中考试物理试题Word版含答案

2017-2018学年

一、单选题（本大题共6小题，每小题3分，共18分．每小题给出的四个选项中只有一个最符合题意．）

1．下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是

A．电场力、电场强度B．电场强度、电势差C．电场力做的功、电势能D．电势差、电势能

2．如图所示，ab＝3bc，在c点固定一负电荷，将一负电荷从a点移到b点，负电荷在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，所受的电场力分别为Fa、Fb，则

A．EpaEpbD．9Fa＝Fb

3．在点电荷Q形成的电场中，一带正电的粒子通过时的轨迹如图中实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是

A．Q为负电荷

B．运动中带正电的粒子总是克服电场力做功

C．带正电的粒子经过两等势面的电势能Epa＞Epb

D．带正电的粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb

4．如图所示a、b间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。

当R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是

A．V1的示数减小，A2的示数增大B．V2的示数减小，A1的示数增大

C．V1的示数不变，A1的示数减小D．V2的示数不变，A2的示数减小

5．位于某电场中的x轴上的电势φ随位置x变化的图像如图所示，x=x1和x=−x1处，图像切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上

A．x=x1和x=−x1两处，电场强度相同B．x=x1和x=−x1两处，电场强度最小

C．x=0处电场强度大小为零D．正电荷从x=x1运动到x=+∞过程中，电势能逐渐减小

6．如图所示，平行板电容器与一直流电源相连，两极板水平放置，电容为C，开始开关闭合，电容器极板间电压为U，两极板间距为d．一电荷量大小为q的带电油滴以初动能Ek从一平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则

A．断开开关，将上极板上移

，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为Ek+

B．断开开关，将上极板上移

，带电油滴将撞击上极板，撞击下极板时的动能为Ek+

C．闭合开关，将上极板下移

，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为Ek+

D．闭合开关，将上极板下移

，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为Ek+

二．不定项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项正确，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选0分．）

7．如图所示，以O点为圆心，以R=0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ=60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4

V、4V、−4

V，则下列说法正确的是

A．该匀强电场的场强E=40

V/mB．该匀强电场的场强E=80V/m

C．d点的电势为−4VD．d点的电势为−2

V

8．如图，某带电粒子由静止开始经电压为U的电场加速后，射入水平放置、电势差为U′的两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感线方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子进入磁场和射出磁场的M，N两点间的距离d随着U和U′的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）

A.d随U变化，d随U′变化B.d随U变化，d与U′无关

C.d与U无关，d与U′无关D.d与U无关，d随U′变化

9．如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。

ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg＝qE，则

A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为g

C．小球上升的最大高度为

D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

10．如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导电作用），电流表、电压表均为理想表．闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为△U1，电压表V2的示数改变量大小为△U2，电流表A的示数改变量大小为△I，则下列判断正确的有

A．

的值变大

B．

的值变大

C．

的值不变，且始终等于电源内阻r

D．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少

11．如下左图所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如下右图所示。

t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正。

则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是

三、实验题（本题共2小题，每空2分，共计14分）

12．采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此实验进行改进，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G．

（1）请你补充实验步骤：

①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB（选填“大于”、“小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1______（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过电源E的电流．

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得，读出．

（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为______、内电阻r的表达式为___________．

（3）该实验中E测______E真（选填“大于”、“小于”或“等于）

四、计算题（本题共3个小题，共34分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．（7分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成θ＝30︒角，平行导轨间距L=1.0m。

匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=0.20T。

两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。

两金属杆的质量均为m=0．20kg，电阻均为R=0.20Ω。

若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。

金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）cd杆受安培力F安的大小；

（2）通过金属杆的感应电流I；（3）作用在金属杆ab

14．（13分）如图（a），O、N、P为直角三角形的三个顶点，∠NOP＝37°，OP中点处固定

一电量为q1＝2.0×10-8C的正点电荷，M点固定一轻质弹簧。

MN是一光滑绝缘杆，其中ON长为a＝1m，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到O点由静止释放，小球离开弹簧后到达N点的速度为零。

沿ON方向建立坐标轴（取O点处x＝0），图（b）中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图像，其中E0＝1.24×10-3J，E1＝1.92×10-3J，E2＝6.2×10-4J。

（静电力恒量k＝9.0×109N·m2/C2，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2）

（1）求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m；

（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q2；

（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能E

15．（14分）水平放置的平行正对的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场（如图a所示，垂直纸面向里为正），磁感应强度B0=50T，已知两板间距离d=0.3m，电场强度E=50V/m，M板正中央有一小孔P，在P正上方h=5cm处的O点，一带电液滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，若油滴在t=0时刻进入两板间，最后恰好从N板边缘水平飞出（液滴以水平速度从M、N板位置经过时，认为夜滴恰好没有打在板上），已知油滴的质量m=10-4kg，带电量q=+2×10-5C。

（不计空气阻力，油滴可视为质点，重力加速度g=10m/s2）求：

（1）油滴在P点的速度；

（2）N板的长度L和交变磁场的变化周期

五、选修3-4部分（本题共3个小题，共14分）（16、17题将正确答案标号填在答题卷上．选对一个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）

16．下列说法中，正确的是______．

A．台湾高雄2月6日凌晨发生6.7级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波

B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场

D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直

E．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于x射线的频率

F．两束频率不同的激光能产生干涉现象

17．图（a）为一列简谐横波在t＝0.025s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡

位置在x＝4.0m处的质点；图（b）为质点P的振动图象。

下列说法正确的是________．

A．在t＝0.10s时，质点P向y轴负方向运动

B．在t＝0.25s时，质点Q的加速度方向与y轴负方向相同

C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m

D．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cm

E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt（国际单位制）

18．（6分）如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC，AC边长为L，∠B=30°，光线P、Q同时由AC中点射入玻璃砖，其中光线P方向垂直AC边，光线Q方向与AC边夹角为45°，发现光线Q第一次到达BC边后垂直BC边射出，真空中的光束为c，求：

①玻璃砖的折射率；

②光线P从进入玻璃砖到第一次由BC边出射经历的时间。

石室中学高2017届2015—2016学年度下期半期考试物理答案

选择题

12

（1）等于；等于

（2）灵敏电流计G的示数为零；电流表和电压表的示数I2和U2（3）

；

（4）等于

13.解：

（1）金属杆cd静止在金属导轨上，所受安培力方向与导轨平面平行向上。

则F安=mgsin30°

解得：

F安=1.0N

（2）F安=BIL解得：

I=5.0A

（3）金属杆ab所受安培力方向与导轨平面平行向下，金属杆ab在拉力F、安培力F安和重

力mg作用下匀速上滑，则F=BIL+mgsin30°

根据电磁感应定律，金属棒ab上产生的感应电动势为E感=BLv

根据闭合电路欧姆定律，通过金属杆ab的电流

根据功率公式：

P=Fv

解得：

P=20W

14.解：

（1）势能为E1时，距M点的距离为：

x1=acos37°•

•cos37°=0.32a=0.32m        

x1处重力势能为：

E1=mgx1sin37°                  

（2）在x1处，根据受力分析可知

，

其中：

r=x1tan37°=0.24a    

带入数据得：

（3）根据能量守恒有：

mga sin37°+E2-E0=E       

带入数据得：

E=5.38×10-3J  

15．解：

（1）带电油滴从O点到P点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mgh＝

mv2…①

代入数据得：

v=1m/s…②

（2）进入场区时，因为：

mg=10-3N，qE=10-3N，方向向上．

所以，重力与电场力平衡，粒子做匀速圆周运动．

所以有：

…③

代入数据得：

R=0.1m…④

油滴要想从N板右端水平飞出，粒子在场内做三次1/4圆弧运动．

所以，N板的长度：

L=6R…⑤

解得：

L=0.6m…⑥

（3）油滴在磁场中运动的周期：

 （或

）…⑦

所以，交变磁场的周期：

T=

T0…⑧

联立解得：

T=0.31s 

16.ADE

17.ACD

18.解：

①、作出光路图如图．则光线Q在AC边的入射角i=45°．由几何关系可知在AC边的折射角r=30°

由折射定律得

②、光线P在玻璃砖中传播时

P在玻璃砖内传播的速度

则所要求的时间为

由以上各式可得