物理云南省富宁一中学年高二下学期期中考试.docx

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物理云南省富宁一中学年高二下学期期中考试

云南省2018年富宁一中高二年级下学期期中考试

高二物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

分卷I

一、单选题（共8小题,每小题4.0分,共32分）

1.如图一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图，下列说法中正确的是（　　）

A．t1时刻通过线圈的磁通量为零

B．t2时刻线圈位于中性面

C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D．每当e变化方向时，通过线圈的磁通量最大

2.如图所示电路中，AB两端加交流电压u＝141sin157tV时，小灯泡发光．若AB间电压变换为如下四种情况时（小灯泡都没有被烧毁），可以使小灯泡亮度增加的（　　）

A．直流电压141VB．直流电压100V

C．交流电压u＝141sin100tVD．交流电压u＝141sin314tV

3.如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220V,40W”，当灯泡所消耗的功率都调于20W时，哪种台灯消耗的功率最小（　　）

A．

B．

C．

D．

4.如图所示，空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里．有一内壁光滑、底部有带正电小球的试管．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出．已知小球质量为m，带电量为q，场强大小为E＝

.关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中不正确的是（　　）

A．洛伦兹力不做功B．电场力做正功

C．小球运动轨迹为拋物线D．水平拉力F大小不变

5.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数n1∶n2∶n3＝3∶2∶1，副线圈n2接有“8V,8W”的灯泡L1、L2，副线圈n3上接有“6V,9W”的灯泡L3、L4，原线圈上接有电阻R1＝3Ω，当a、b端接入交变电源后，L1、L2正常发光，则交变电源的输出功率为（　　）

A．72WB．36WC．34WD．24W

6.对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是（　　）

A．导体内部既无正电荷，又无负电荷

B．导体内部和外表面处的电场均为零

C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零

D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果

7.对于正弦式交流电，下列说法正确的是（　　）

A．电流在一周期内方向改变一次，大小随时间变化

B．电流在一周期内方向改变二次，大小随时间变化

C．线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大，电动势最大

D．线圈在垂直于中性面的位置磁通量为零，电动势为零

8.在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（　　）

A．此交变电流的有效值为3A，最大值为3

A

B．此交变电流的有效值为3

A，最大值为6A

C．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值不确定

D．电阻两端的交流电压的有效值为300

V，最大值为600V

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

9.（多选）如图所示的（a）、（b）两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的（　　）

A．有效值B．频率C．最大值D．均不一样

10.（多选）如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线方向竖直向下，a、b间的高度差为h，则（　　）

A．带电粒子带负电B．a、b两点间的电势差Uab＝

C．b点场强大于a点场强D．a点场强大于b点场强

11.（多选）如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有（）

A．增大磁感应强度B．减小磁感应强度

C．增大电流强度D．减小电流强度

12.（多选）关于电源的电动势，下列说法中正确的是（　　）

A．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大

B．电源就是产生电荷的装置

C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功

D．电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关

分卷II

三、实验题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

13.将如图所示的螺旋测微器的读数写出来．

甲．______mm　　　　　　乙．______cm

14.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．

（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图①②所示，长度为________cm，直径为________mm.

（2）按图③连接电路后，实验操作如下：

a．将滑动变阻器R1的阻值置于最________处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；

b．将电阻箱R2的阻值调至最________（填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω.

（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.

四、计算题

15.如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．（已知静电力常量为k，不计粒子的重力、管的粗细）求：

（1）O处点电荷Q的电性和电荷量；

（2）两金属板间所加的电压．

16.一束电子流经U＝5000V的加速电压加速后，在与两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5cm，那么，要使电子能从平行极板间的边缘飞出，则两个极板上最多能加多大电压？

17.有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场的变化规律如图所示，且磁场方向垂直纸面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？

18.如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：

经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？

【参考答案】

1.【答案】D

【解析】t1、t3时刻感应电动势为零，线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A、C错误；t2时刻感应电动势最大，线圈位于中性面的垂直位置，穿过线圈的磁通量为零，B错误；由于线圈每经过一次中性面时，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e变换方向，所以D正确．

2.【答案】D

【解析】直流电不能通过电容器，灯泡不亮；交流电频率越高，容抗越小，灯泡越亮．故选D.

3.【答案】C

【解析】C图为理想变压器调节，而理想变压器不消耗能量，A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定消耗能量．

4.【答案】D

【解析】根据左手定则判断，小球受到的洛伦兹力总是与速度垂直，故洛伦兹力不做功，电场力方向向上，沿着电场力方向有分位移，故电场力做正功，故A正确，B正确；

设试管运动速度为v1，小球垂直于试管向右的分运动是匀速直线运动．小球沿试管方向受到洛伦兹力的分力F1＝qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，则小球沿试管做匀加速直线运动，与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，故C正确；

设小球沿试管的分速度大小为v2，则小球受到垂直试管向左的洛伦兹力的分力F2＝qv2B，v2增大，则F2增大，而拉力F＝F2，则F逐渐增大，故D不正确．

5.【答案】B

【解析】L1、L2正常发光，则副线圈n2两端电压为U2＝8V，原线圈两端电压为U1＝12V，副线圈n3两端电压U3＝4V，灯泡L1、L2的并联电阻R12＝4Ω，灯泡L3、L4的并联电阻为R34＝2Ω，输出功率为四个灯泡功率之和P4＝

＋

＝（

＋

）W＝24W，原线圈的电流为I1＝

＝2A，R1的功率为PR1＝I

R1＝12W，则交变电源的输出功率为P＝PR1＋P4＝12W＋24W＝36W，选项B正确．

6.【答案】D

【解析】导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相等，电荷量为零．其表面处有净电荷，以至于该处电场不为零．

7.【答案】B

【解析】在正弦交流电中，电流在一个周期内改变两次，选项A错误，B正确；线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大，电动势为零，选项C、D错误；故选B.

8.【答案】A

【解析】根据交变电流有效值的定义知，交变电流的有效值即为直流电的电流值，为3A．根据正弦交变电流有效值与最大值的关系，可知交变电流的最大值为3

A，A正确；B错误；根据欧姆定律U＝IR，则有U有效＝I有效R，Um＝ImR，故电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为300

V，C、D错误．

9.【答案】BC

【解析】由题图可知，两个交变电压最大值均为2V，周期均为0.4s，周期相同，则频率相同，可知B、C正确．题图（a）中电压有效值Ua＝

，题图（b）中电压有效值Ub＝Um，A错．

10.【答案】ABC

【解析】带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而粒子运动到b点时动能没有增大，说明静电力做负功．根据动能定理有：

mgh－qUab＝0，解得A、B两点间电势差为Uab＝

.因为a点电势高于b点电势，Uab>0，所以粒子带负电，选项A、B正确．带电粒子由a运动到b过程中，在重力和静电力的共同作用下，先加速运动后减速运动．因为重力为恒力，所以静电力为变力，且静电力越来越大，由此可见b点场强大于a点场强．选项C正确，D错误．

11.【答案】AC

【解析】由安培力的公式F＝BIL可得，增大磁感应强度或增大电流强度均可实现安培力增大．

12.【答案】ACD

【解析】电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置，所以B错误．

13.【答案】8.476　0.6578

【解析】甲：

8mm＋47.7×0.01mm＝8.477mm.

乙：

6.5mm＋7.8×0.01mm＝6.578mm＝0.6578cm.

14.【答案】

（1）5.01　5.316（5.310～5.320）　

（2）a.大　b．大　（3）1280

【解析】

（1）游标卡尺的精度为0.1mm，所以L＝（50＋1×0.1）mm＝5.01cm，螺旋测微器的读数为d＝（5＋31.6×0.01）mm＝5.316mm.

（2）为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻．

15.【答案】

（1）负电　

（2）

【解析】

（1）由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度v＝

＝

v0①

在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足k

＝m

②

由①②得：

Q＝

（2）粒子射出匀强电场时速度方向与水平方向成30°角

tan30°＝

③

vy＝at④

a＝

⑤

t＝

⑥

由③④⑤⑥得：

U＝

＝

16.【答案】400V

【解析】在加速电压U一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的侧移量就越大．当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压．

加速过程，由动能定理得：

eU＝

mv

.①

进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动：

l＝v0t.②

a＝

＝

，③

偏转距离：

y＝

at2，④

能飞出的条件为：

y≤

.⑤

联立①②③④⑤式得：

U′≤

＝400V.

17.【答案】0.01C

【解析】由法拉第电磁感应定律知金属环中产生的感应电动势E＝n

，由闭合电路的欧姆定律知金属环中的感应电流为I＝

.通过金属环截面的电荷量q＝I·Δt＝

＝

C＝0.01C.

18.【答案】

【解析】由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值．根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，此比例为（Q－q）∶q.如图经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则有

＝

，解得q′＝

.