D．两个图线上交点M与N的横坐标之比一定为1:
4，纵坐标之比一定为1:
2
12．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO'在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（）
A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零
B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
C．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高
D．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动
13．在圆形区域的匀强磁场的磁感应强度为B，一群速率不同的质子自A点沿半径方向射入磁场区域，如图所示，已知该质子束中在磁场中发生偏转的最大角度为120°，圆形磁场的区域的半径为R，质子的质量为m，电量为e，不计重力，则该质子束的速率可能是（）
A．
B．
C．
D．
14．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE（由细软导线制成）挂在两固定点A.D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。
在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。
设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（）
A．在C从A点到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针
B．在C从A点到图中∠ADC=30°位置的过程中，通过导线上C点的电量为
C．当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大
D．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为
二、实验题（本题共两个小题，15题6分，16题12分，共18分）
15．（6分）“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：
①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20mm.
根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL（计算结果保留两位有效数字）
（2）油膜轮廓的总面积为_______________m2（计算结果保留两位有效数字）
（3）油酸分子直径是________m.（计算结果保留两位有效数字）
16．（12分）某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.
（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接；
（2）实验测得的数据如下表记录：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电压U（V）
0
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
2.70
电流I（A）
0
0.10
0.20
0.28
0.35
0.40
0.45
0.48
0.50
0.51
请将剩余两个点描在图乙的坐标图中，并画出小灯泡的伏安特性曲线；
（3）根据所画伏安特性曲线判断：
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，小灯泡的功率为W；（结果保留两位小数）
②将只相同的小灯泡并联后，与①中电源、以及一定值电阻R0=0.25Ω串联成闭合回路，可使灯泡消耗的总功率最大，最大值约为W.（结果保留两位小数）
三、计算题（本题共3个小题，17题10分，18题12分，19题14分，共36分。
请写出必要的说明文字和解题步骤，只写出最后结果的不给分。
）
17．如图所示是用金属导线制成一矩形框架abcd，其中ab=cd=2ad=2bc=2m，框架放在水平面上，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直于框架平面竖直向下，用同样的金属导线MN垂直于ab和cd，从ad处开始以v0=0.5m/s的速度匀速向右运动，已知该金属导线每米电阻为0.1Ω，求在MN从ad向bc运动的过程中：
（1）MN两点间最大的电势差．
（2）MN运动过程中框架消耗的最大电功率Pm．
18．如图所示，倾角θ＝30°、宽为L＝1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。
现用一平行于导轨的F牵引一根质量m＝0.2kg、电阻R＝1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90W，经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。
导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2。
求：
（1）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1；
（2）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.5C，导体棒产生的焦耳热为Q2=2.0J，则撤去牵引力时棒的速度v′多大？
19．如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。
A板电势高于B板，电场强度为E；磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B1。
平行金属板右侧有一挡板M，中间有一小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。
挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场感应强度为B2。
CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ＝45°，
＝a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带正负电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：
（1）沿直线进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；
（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；
（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。
高二第一学期期末考试·物理试题参考答案
1．D2．B3.B4．C5．B6．B7．D8．D9．D10．D11．AB12．BD13．ABC14．ABD
15．
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V′＝
＝
×
mL＝2.0×10－5mL.
（2）根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积S＝115×20×20mm2＝4.6×104mm2
（3）油酸分子直径d＝
＝
mm＝4.3×10－10m.
16．【解析】
试题分析：
（1）探究
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