河北省邯郸市鸡泽一中学年高二上学期期末模拟考试物理试题三 Word版含答案.docx
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河北省邯郸市鸡泽一中学年高二上学期期末模拟考试物理试题三Word版含答案
2017-2018学年高二年级期末考试物理模拟试题（三）
一、选择题（1~12为单选，13~18为多选）
1.太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时两极间电压是6.0×10﹣4V，短路电流是3.0×10﹣5A，则这块电池板的内阻为（ ）
A．20ΩB．5ΩC．0.2ΩD．0.05Ω
2.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大
3.下列说法正确的是（ ）
A．电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的峰值
B．交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的
C．在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电流
D．在高压输电中要用到变压器，变压器的铁芯中会产生感应电流﹣﹣涡流，但这种涡流不会有热效应
4.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下做加速上升运动的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（ ）
A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量
5.如图所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将（从纸外向纸里看）（ ）
A．顺时针方向转动同时靠近导线ABB．逆时针方向转动同时离开导线AB
C．顺时针方向转动同时离开导线ABD．逆时针方向转动同时靠近导线AB
6.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线，用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为下图中的（ ）
7.如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（ ）
A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右
8.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，
与
均为理想电表；开始时开关S闭合，
均有读数，某时刻发现
和
读数均变大，则电路中可能出现的故障是（ ）
A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路
9.一细束带电粒子由右端射入质谱仪中的速度选择器后做直线运动，从小孔0进入匀强磁场B2后打在核乳胶片上，运动轨迹如图所示，不计粒子间的相互作用与重力，则（ ）
A．该束带电粒子一定带正电B．速度选择器的Pl极板带正电
C．在磁场B2中运动轨迹半径越大的粒子，比荷
越小
D．在磁场B2中运动轨迹半径越大的粒子，质量一定越大
10.如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计．下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同
C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低
11.汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油、空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图8所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法中正确的是（ ）
A．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电压
B．该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交变电流
C．该设计方案可行，因为通过变压器原线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象
D．该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器
12.如图为无线电充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa﹣φb是（ ）
A．恒为
B．从0均匀变化到
C．恒为
D．从0均匀变化到
13.如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通
过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻
和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则
A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
14.如图甲所示为电热毯电路示意图,交流电压u=311sin（100πt）V,当开关S闭合时,电热丝的电功率为P0;当开关S断开时,加在电热丝上的电压如图乙所示,则（ ）
A.开关闭合时,交流电压表的读数为220V
B.开关闭合时,交流电压表的读数为311V
C.开关断开时,交流电压表的读数为311V,电热丝功率为
D.开关断开时,交流电压表的读数为156V,电热丝功率为
15.如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A．A1、A2的读数之比为1：
1B．A1、A2的读数之比为5：
1
C．A1、A2的指针偏转角度之比为1：
1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1：
5
16.如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示．不计重力空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲带正电荷，乙带负电荷B．洛伦兹力对甲乙不做正功
C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间
17.如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电油滴恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（ ）
A．带电尘粒将向上运动B．带电尘粒将保持静止
C．通过电阻R的电流方向为A到BD．通过电阻R的电流方向为B到A
18.如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（ ）
A．变为0B．先减小后不变C．等于FD．先增大再减小
二、实验题
19.某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表（量程为10V）的内阻（大约为几十千欧），该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，则：
（1）欧姆挡的选择开关拨至 （选填“×1k”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图中 （选填“A”或“B”）方式连接．
（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为 Ω，这时电压表的读数为 V，欧姆表电池的电动势为 V．
20.在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：
A．电池组（3V、内阻lΩ）
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）
D．电压表（0～3V，内阻4kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流lA）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线
（1）上述器材中应选用的是 ．（只填写字母代号）
（2）某同学采用了图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）．根据测量数据得到的伏安特性曲线如图2所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是 ．
三、计算题
21.有一个10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如右图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：
（1）该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？
（2）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？
（3）写出感应电动势随时间变化的表达式．
22.如图所示，匀强磁场宽L=30cm，B=3.34×10﹣3T，方向垂直纸面向里．设一质子以v=1.6×105m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场，然后打到照相底片上的A点．试求：
（1）质子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）A点距入射线方向上的O点的距离H；
（3）质子从C孔射入到A点所需的时间t．（质子的质量为1.67×10﹣27kg；质子的电荷量为1.6×10﹣19C）
23.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d＝0.5m，P、M之间接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0.2T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1＝0.3kg和M2＝0.5kg.固定棒L1，使棒L2在水平恒力F＝0.8N的作用下，由静止开始运动．试求：
（1）当电压表读数为U＝0.2V时，棒L2的加速度为多大？
（2）棒L2能达到的最大速度vm的大小．
答案
1.解析：
根据开路电压等于电源电动势，求出电动势；再根据电动势和短路电流求出内电阻．
由题，U=0.6V，则E=U=0.6V，又E=I短r，得到r=
=20Ω，故选：
A
2.解析：
由安培力公式F=BIL，得B=
，可知，磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况及安培力大小无关，故AB错误；当通电导线与磁场平行放置时，没有安培力，但不能肯定此处没有磁感应强度，故C错误；磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，故D正确，
答案：
D
3.解：
用电器上表明的电压值与电流值都是有效值；“额定电压220V”指的是交流电压的有效值．故A错误；交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的．故B正确；在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了减小输电线路中的电流，以减小电路中的损耗．故C错误；涡流都有热效应，在高压输电中要用到变压器，变压器的铁芯中会产生感应电流﹣﹣涡流，所以在制作变压器时，要想办法减小涡流．故D错误．
答案：
B
4.解析：
根据动能定理可知：
WF＋W安＋WG＝
mv2。
其中，安培力、重力均做负功，外力F做正功，则由上式可得A正确，B、C错误；D选项中电阻上放出的热量应等于克服安培力所做的功，故D错误。
答案：
A
5.解析：
据电流元分析法，把电流CD等效成CO、OD两段电流．由安培定则画出CO、OD所在位置的AB电流的磁场，由左手定则可判断CO、OD受力如图甲所示，可见导线CD逆时针转动．
由特殊位置分析法，让CD逆时针转动90°，如图乙，并画出CD此时位置AB电流的磁感线分布，据左手定则可判断CD受力垂直于纸面向里，可见导线CD靠近导线AB.
答案：
D
6.解析：
由U－I图象可求得电源的电动势E＝6V，内电阻r＝0.5Ω，当U＝4.8V时，I＝
＝2.4A，R＝U/I＝2Ω，B正确．
答案：
B
7.解析：
根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左；
答案：
C．
8.解析：
若R1断路，电流表A中没有读数，不符合题意，故A错误．若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则电压表读数变大；R3的分压增大，则电流表A的读数变大，符合题意，故B正确．
若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小；R3的分压增大，则电流表A的读数变大，不符合题意，故C错误．若R3短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，不符合题意，故D错误．
答案：
B．
9.解析：
由带电粒子在左侧磁场中的偏转方向知磁场的方向垂直纸面向外，由左手定则知，该粒子带负电，故A错误；由左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向上，所以速度选择器的P1极板带负电．故B错误；根据公式qvB=
，得r=
，知半径r越大，比荷
越小，不能确定质量之间的关系．故C正确，D错误．
答案：
C．
10.解析：
闭合开关S后，因线圈自感，但两灯和线圈不是串联的关系，则两灯立刻亮，故A错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以A1与二极管被短路，导致灯泡A1不亮，而A2将更亮，因此A1、A2亮度度不同，故B错误；断开S的瞬间，A2会立刻熄灭，线圈L与灯泡A1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势低于b端，但二极管具有单向导电性，所以所以回路没有感应电流，A1也是立即熄灭；故C错误D正确；
答案：
D
11.解析：
变压器只能改变交变电流的原因是如果在原线圈上接恒定电压，则线圈的磁通量保持不变，从而不能产生感应电动势，副线圈中也就没有输出电压了．在本装置中，开关的闭合、断开，导致电流不断地变化，从而使得磁通量不断地变化，能够使变压器工作．
答案：
C
12.解析：
穿过线圈的磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有：
E=
=
=
，根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向左，故感应电动势顺时针（从右侧看），故φa＜φb，故：
φa﹣φb=
故选：
C
13.解析：
保持Q位置不动时，负载电路电压保持不变，将P向上滑动时，连入电路的电阻变大，故负
载消耗功率变小，原线圈输入功率变小，电流表示数变小，所以选项A错误、B正确；保持P位置不动，即负载电路电阻不变，将Q向上滑动时，由理想变压器电压、匝数关系可知，副线圈输出电压升高，负载电路消耗功率变大，故原线圈输入电流变大，所以选项C正确的、D错误。
答案：
BC
14.解析:
交流电压表的读数为有效值,计算热功率要用有效值。
开关接通时,交流电压峰值Um=311V,所以有效值U=
=220V,A正确;开关断开时,取一个周期T,电热丝产生的热量减半,所以由P=
电热丝功率为
由P=
=
电压有效值为U1=156V,电压表示数为156V。
故正确选项为A、D。
答案:
AD
15.解析：
电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．所以A1、A2的指针偏转角度之比为1：
1；量程不同的电流表读数不同，电流表A1的量程为3A，A2的量程为0.6A，当偏转角相同时，A1、A2的读数之比为5：
1，故BC正确．
答案：
BC
16.解析：
在P点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷；同理，在P点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定则，乙带负电荷；故A正确；根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故B错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：
qvB=
，得R=
，由于q、m、B均相同，甲的轨道半径大，说明甲的速度也大，故C正确；周期T=
，由于t=
T，故t=
；由于q、m、B均相同，故时间相等，故D错误；
答案：
AC．
17.解析：
由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故两端间场强不变，故带电粒子仍能保持静止，故A错误，B正确；
因正对面积减小，由C=
可知C减小；因电压不变，由C=
可知，Q减小，故电容器放电，因电容器上极板接电源正极，故上极板带正电，故电流由A流向B，故D错误，C正确；
答案：
BC．
18.解析：
a导体棒在恒力F作用下加速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大．最后不变，b受到的安培力大小与a受到的安培力相等，方向沿斜面向上．所以b导体棒受摩擦力可能先减小后不变，可能减小到0保持不变，也可能减小到0然后反向增大保持不变，所以选项A、B正确，C、D错误．
答案：
AB
19.解析：
当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：
示数×倍率=读数知，选择×1K的挡较好；欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：
40×1K=40KΩ；电压表的读数为5.0V；由题意知欧姆表的内阻为30KΩ，与电压表的内阻40KΩ串联，由欧姆定律可知：
E=I（r+R）=
×（3×104+4×104）=8.75V．
故答案为：
（1）×1k，A；
（2）40000，5.0，8.75
20.解析：
（1）测量电阻需要电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电键导线，由于电源电压为3V，所以电压表选择D，电路中的电流大约I=0.6A，所以电流表选择C，滑动变阻器用小阻值的便于操作，则所需的器材为A、C、D、F、H．
（2）待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法，根据R=
，由于电压表的分流，使得测量值比真实值偏小．图中MN段向上弯曲的主要原因是随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大
答案：
（1）ACDFH
（2）小，随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大
21.解析：
（1）交变电流电动势最大值为
Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，电流的最大值为Im＝Em/R＝
A＝6.28A.
（2）线框转过60°时，感应电动势e＝Emsin60°＝5.44V.
（3）由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为e＝Emsinωt＝6.28sin10πtV.
22.解析：
（1）质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
qvB=
，得r=
，，代入数据解得：
r=0.5m；
（2）由几何知识得：
r2=L2+（r﹣H）2，即：
0.52=0.32+（0.5﹣H）2，解得：
H=0.1m；
（3）sinθ=
=0.6，则质子转过的圆心角：
θ=37°，
质子在磁场中的运动的时间：
t=
，代入数据解得：
t=2×10﹣6s；
答：
（1）质子在磁场中运动的轨道半径为0.5m；
（2）A点距入射线方向上的O点的距离为0.1m；
（3）质子从C孔射入到A点所需的时间为2×10﹣6s．
23.解析：
（1）流过棒L2的电流I＝
＝
A＝2A
棒L2所受的安培力F′＝B0Id＝0.2N
对棒L2由牛顿第二定律可知，F－F′＝M2a
解得a＝1.2m/s2
（2）安培力F安与恒力F平衡时，棒L2速度达到最大，设此时电路电流为Im，则
F安＝B0Imd，而Im＝
，F安＝F
解得vm＝
＝16m/s.
答案：
（1）1.2m/s2
（2）16m/s
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