河南省郑州市学年高中二年级上学期期末考试物理试题含答案word.docx
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河南省郑州市学年高中二年级上学期期末考试物理试题含答案word
2018-2019学年上学期期末考试
高二物理试题卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分、在每小题给出的四个选项中,第1-8小题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下列叙述中正确的是()
A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法
B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电场强度
、
电容
都是采用了比值法定义的
C.利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证
D.库仑提出了用电场线描述电场的方法
2关于静电场,下列说法中正确的是()
A.随着电场强度的减小,电势也逐渐降低
B.电场力做正功,电势能增加;电场力做负功,电势能减少
C.电扬强度的方向与等势面垂直
D.将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电勢低的等势面,电场力做正
3.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就会熔断。
由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么,熔丝熔断的可能性较大的是()
A.同时熔断
B.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
C.横截面积大的地方
D.横截面积小的地方
4如图所示,R为光敏电阻,光照越强电阻值越小。
平行板电容器板间电压为U,板间距为d,两板间为匀强电场。
让质子流以初速度
垂直电场方向射入电场(不计质子重力),沿a轨迹落到下板的中央。
现只改变下列一个条件,有可能让质子沿b轨迹落到下板边缘的是()
A.开关S断开
B.初速度变为
C.使光照强度减弱
D.竖直移动上板,使板间距变为2d
5,回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示。
D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。
位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速。
当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出。
忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是()
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间不变。
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍能用此装置持续加速质子
D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
6.如图所示是一种焊接方法的原理示意图。
将圆形待焊接金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以某种电流,待焊接工件中会产生感应电流,感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化,待爆接工件就焊接在一起了。
我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。
下列说法中正确的是()
A.这种焊接方法的原理是电流的磁效应
B.线圈中通入的交流电频率越高,焊缝处温度升高的越快
C.线圈中的电流是很强的恒定电流
D.待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
7.如图甲所示,一根电阻R=4Ω的导线绕成半径d=2m的圆,在圆部分区域存在匀强磁场,中间S形虚线是两个直径均为d的半圆,磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正,电流逆时针方向为正),关于圆环中的感应电流-时间图象,下列选项中正确的是()
8.如图所示、一个不计重力的带正电子粒子以
沿各图的虚线射人场中。
A中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外;B中
是两条垂直纸面的长直导线中等向的电流,虚线是两条导线连线的中垂线;C中
是圆环线圈中的电流、虚线过圆心且垂直圆环平面;D中+Q、一Q是两个位置固定的等量异种点电荷的电荷量、虚线是两位置连线的中垂线。
其中,带电粒子能做匀速直线运动的是()
9.如图所示,竖直墙面与水平地均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面。
如图所示,在水平推力FF的作用下,小球a、b静止于图示位置。
如果将小球b向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比()
A.地面对小球的弹力可能减小
B.两个小球之同的距离增大
C.推力F将减小
D.竖直墙面对小球a的弹力不变
10.如图甲所为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动。
某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则()
A.电流的瞬时值表达式为
B.磁体的转速为5r/s
C.若给阻值为10Ω的电阻供电,该电阻1h产生的电热为1.8×104J
D.线圈中电流的有值为0.5A
11.如图所示,电路中a、b是两个完全相同的灯泡,电阻为R(忽略电压变化时对电阻的
响)L是一个自感系数很大、直流电阻为R的自感线圈。
当S闭合与断开时,a、b灯泡的
发光情况正确的是()
A.S刚闭合后,a灯立即变亮,b灯逐渐变亮
B.S刚闭合后,b灯立即变亮,a灯逐渐变亮
C.S闭合足够长时间后,a灯比b灯更亮
D.S断开后,a灯立即熄灭,b灯闪亮一下再逐渐熄灭
12.如图所示,半径R=0.5m的
圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中,Ob水平。
一质量为m=10-4kg、带电荷量为q=2.0×10-6C的粒子,从与圆弧圆心O等高且距O点0.3m的a点,以初速度
=3m/s沿水平方向射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点(图中未画出),取c点电势
=0,则()
A.该匀强电场的电场强度E=100V/m
B.粒子到达c点的速度大小为5m/s
C.粒子在a点的电势为-40V
D.粒子速率为3m/s时的电势能为4×10-4J
二、实验题(本题共2小题,共14分。
请按题目要求作答。
)
13.(6分)如图所示,在水平桌面上有一个台秤,台秤上沿东西方向放置金属棒ab,金属
棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中。
现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力,来测
量磁场的磁感应强度大小并判定其方向
(1)在图中画线代替导线完成实验电路图,要求接通电源后电流由a流向b
(2)完成下列主要实验步骤中的填空:
①按图接线;
②保持开关S断开,读出台秤示数m0;
③闭合开关S,调节R的阻值使电流大小适当,
此时台秤仍有读数,然后读出并记录台秤示数m1和____________
④用米尺测量_________________
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得到B=_________。
(4)判断磁感应强度方向的方法是:
若m1<m0,磁感应强度方向垂直金属棒向_________
(填“南”或“北”)。
14.(8分)在测定一节干电池的电动势和电阻的实验中,实验室备有下列器材
A.干电池(电动勢E约1.5V、电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA、阻R0=10Ω)
C.电流表A(量程0-0.6A、阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0一20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0-1000Ω,10A)
F.定值电阻R0(阻值990Ω)
G.开关和导线若干
(1)一组同学设计的实验电路如图甲所示,需要利用以上器材,正确连接好电路,进行实
验测量,其中滑动变阻器选择__________(填“R1”或“R2”)
(2)本实验中若将电流表G和定值电阻R0组装成电压表,则此电压表的量程为_______V。
(3)实验步骤如下:
①利用选好的器材正确连接电路;
②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数
和电流表A的示数
;
③多次改变滑动端P的位置,得到多组数据;
④在图乙所示的坐标纸上建立
、
坐标系,并已标出了与测量数据对应的4个坐标点。
还有一组数据如图丙中的电表所示,请读出此时电流表G的示数I1=________mA和电流表A的示数I2=_______mA
⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中,并依据所标各点在图中描绘出
图线;
⑥利用所画图线求得电源的电动势E=________V,电源的阻r=_____Ω(结果要求保留两位小数)
三、计算题(本题共4小题,共38分。
解答时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。
有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
)
15.(8分)如图所示为直流电动机提升重物的装置,重物的重量G=360N,电源电动势
E=90V,电源阻为r=2Ω,不计各处摩擦。
当电动机以v=1m/s的恒定速率向上提升
重物时,电路中的电流I=6A。
求:
(1)电动机消耗的总功率为多少?
(2)电动机线圈的电阻为多少?
16.(8分)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。
某小型发电站,输
送的电功率为P=500kW,发电站输出电压为U1=250V。
为减少输送功率的损失,变电站
先用一升压变压器将电压升高到U2=5kV再输出,在这种情况下,用户端获得的电功率
为P1=340kW。
所用变压器均为理想变压器。
求
(1)升压变压器原副线圈的匝数之比为多少?
(2)这样输电,效率仍然较低,若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么变电
应将电压升高到多少向外输电?
17.(10分)如图所示在xOy平面,有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域。
OP与x轴成45°角,OP与y轴之间的磁场方向垂直纸面向里,OP与x轴之间的电场平行于x轴向左,电场强度为E。
在y轴上有一点M,到O点的距离为L。
现有一个质量为m、带电量为-q的带电粒子,从静止经电压为U的电场加速后,从M点以垂直y轴的速度方向进入磁场区域(加速电场图中没有画出),不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹与OP相切时,磁感应强度B的大小;
(2)只改变匀强磁场磁感应强度的大小,使带电粒子经磁场能沿y轴负方向进入匀强电场,则带电粒子从x轴离开电场时的位置到O点的距离为多少?
从进入磁场到离开电场
经过的时间为多少?
18.(12分)如图所示,两根间距为L的平行金属导轨,其cd右侧水平,左侧为竖直的
画弧,圆弧半径为r,导轨的电阻与摩擦不计,在导轨的顶端接有阻值为R1的电阻,整个装
置处在竖直向上的匀强磁场中。
现有一根阻值为R2、质量为m的金属杆,在水平拉力作用
下,从图中位置ef由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,金属杆始终保持与导轨垂
直且接触良好。
开始运动后,经时间t1,金属杆运动到cd时撤去拉力,此时理想电压表的示数为U,此后全属杆恰好能到达圆弧最高处ab。
重力加速度为g。
求:
(1)金属杆从ef运动到cd的过程中,拉力F随时间t变化的表达式;
(2)金属杆从ef运动到cd的过程中,电阻R1上通过的电荷量;
(3)金属杆从cd运动到ab的过程中,电阻R1上产生的焦耳热。
2018—2019学年上期期末考试
高中二年级物理参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1B2C3D4C5D6B7A8C9BC10BD11AC12AB
A
导线
金属棒
a
b
北
二、实验题(本题共2小题,共14分。
请按题目要求作答。
)
13.
(1)见解析图(2分)
(2)③电流表的示数I (1分)
④金属棒的长度l(字母合理既可)(1分)
(3)
g (1分)
I1/mA
I2/A
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.50
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
(4)南 (1分)
14.
(1)R1 (1分)
(2)2V (1分)
(3)④I1=1.30mA (1分)
I2=0.33A (1分)
⑤如图所示 (1分)
⑥E=1.48~1.50V (1分)
r=0.57~0.61Ω (1分)
三、计算题(本题共4小题,共38分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位。
)
15.
(1)此时电路中的电流为I=5A,则电源的总功率P总=EI=90×6W=540W (1分)
电源阻消耗功率为Pr=I2r=72W (1分)
因此电动机消耗总功率为P电=P总-I2r=468W (2分)
(2)重物被提升的功率PG=Fv=Gv=360×1W=360W (1分)
设电动机线圈的电阻为R,根据能量守恒得P总=PG+I2r+I2R (1分)
则得R=3Ω (2分)
16.
(1)由变压器的变压关系可知
(2分)
解得
(1分)
(2)输电线上损耗功率PR=P-P1=160kV (1分)
现在要求
(1分)
根据输电线上损耗功率
(2分)
解得输电电压应调节为U′=20kV (1分)
17.
(1)由动能定理可知qU=
mv02-0 (1分)
解得v0=
r+r=L (1分)
x
y
45°
M
P
O
r
解得r=
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
则Bqv0=
(1分)
解得B=
=
(1分)
x
y
45°
M
P
O
R
(2)由图可知带电粒子能沿y轴负方向进入匀强电场时,在磁场中运动的轨迹半径为R=
(1分)
带电粒子在电场中做类平抛运动,加速度a=
,
粒子在y轴方向做匀速运动,则有R=v0t(1分)
粒子在x轴方向做匀加速运动,则x=
at2(1分)
联立解得x=
因此粒子从x轴离开电场的位置到O点的距离为R+x=
+
(1分)
由图可知带电粒子在磁场中转过角度为90º,因此在磁场中的运动的时间
(1分)
又因为在电场中运动时间
因此,从进入磁场到离开电场经过的时间为
(1分)
18.
(1)金属杆运动到cd时,由欧姆定律可得I1=
由闭合电路的欧姆定律可得E1=I1(R1+R2)(1分)
金属杆的速度v1=at1(1分)
由法拉第电磁感应定律可得E1=BLv1(1分)
解得
由开始运动经过时间t,则v=at
感应电流
(1分)
金属杆受到的安培力
F安=BIL
由牛顿运动定律F-F安=ma(1分)
可得
(1分)
(2)金属杆从ef运动到cd过程中,位移x=
at12
电阻R1上通过的电荷量:
(2分)
可得
(1分)
(3)金属杆从cd运动到ab的过程中,由能量守恒定律可得Q=
mv2-mgr(1分)
因此电阻R1上产生的焦耳热为Q1=
Q(1分)
可得
Q1=
(
ma2t12-mgr)(1分)
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