贵州省大方县第一中学高二物理上学期期末考试试题.doc

大方一中20152016学年度上学期学期考试物理试卷考试范围：选修3-1；总分：120分；考试时间：120分钟； 一选择题（110题为单选题，1115题为多选题，每小题4分，满分60分）1下列关于物理学史的说法正确的是（）a奥斯特发现了电磁感应现象b法拉第发现电流产生磁场的现象c安培提出了分子电流假说d赫兹提出了电磁场理论并通过实验发现了自感2一个简单的闭合电路由内外两部分电路构成，已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向跃升，这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图所示，图中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，d点的高度略低于c点若增大外电路电阻r，则下列说法正确的是（）aa与d、c与b高度差的总和将变大bc、d两点的高度差将变大ca、b两点的高度差将变大d正电荷从b处经c、d移至a处，非静电力做功减小了3如图所示，与磁场方向垂直的线圈以oo为轴旋转90的过程中，穿过线圈的磁通量（）a变大 b变小c先变大后变小 d先变小后变大4两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，a、b是电场线上的两点，下列判断正确的是（）aa、b两点的电场强度大小不等，方向相同ba、b两点的电场强度大小相等，方向不同c左边电荷带负电，右边电荷带正电d两电荷所带电荷量相等5下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（）a b c d6如图所示，直线a为某电源的ui图线，曲线b为某小灯泡的ui图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）a4 w，8 w b4w，6 wc2 w，3 w d2 w，4 w7如图所示是静电除尘的原理示意图，a为金属管，b为金属丝，在a、b之间接上高电压，使b附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向a极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到a极上，排出的烟就比较清洁了有关静电除尘的装置，下列说法正确的是（）a金属管内形成的电场为匀强电场bd为烟气的进气口，c为排气口c金属管a应接高压电源的正极，金属丝b接负极d以上说法均不正确8赤道上放一个指南针，则指南针的南极指向是（）a向东 b向西 c向南 d向北9某个由导电介质制成的电阻截面如图所示导电介质的电阻率为，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极设该电阻的阻值为r，下面给出r的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为（）a r= br=cr= dr=10图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计g和一个变阻器r组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）a甲表是电流表，r增大时量程增大b甲表是电流表，r增大时量程减小c乙表是电压表，r增大时量程减小d上述说法都不对11如图所示电路，在平行金属板m，n内部左侧中央p有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在n板的o点改变r1或r2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（）a该粒子带正电b减少r2，粒子还能打在o点c减少r1，粒子将打在o点左侧d增大r1，粒子在板间运动时间不变12如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uab=ubc实线为一个电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点，据此可知（）a三个等势面中的，a的电势最高b带电质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大c带电质点通过p点时的动能比通过q点时大d带电质点通过p点时的加速度比通过q点时大13如图，两电荷量分别为q（q0）和q的点电荷对称地放置在x轴上原点o的两侧，a点位于x轴上o点与点电荷q之间，b点位于y轴o点上方取无穷远处的电势为零下列说法正确的是（）ab点电势为零，电场强度也为零b正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右c将正的试探电荷从o点移到a点，必须克服电场力做功d将同一正的试探电荷先后从o、b两点移到a点，后者电势能的变化较大14如图，电路中定值电阻阻值r大于电源内阻阻值r闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表v1、v2、v3示数变化量的绝对值分别为u1、u2、u3，理想电流表示数变化量的绝对值为i，则（）a u2=u1+u3b b =r+rc电源输出功率先增大后减小d和保持不变15三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为i，方向如图所示a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为b1、b2和b3，下列说法正确的是（）ab1=b2=b3bb1=b2b3ca和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里2 实验填空题（共2小题，每空2分，画电路图4分，共18分）16（8分）读数（1）cm （2）cm （3）ma （4）v17（10分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势e和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线a电压表v1（量程6v、内阻很大） b电压表v2（量程3v、内阻很大）c电流表a（量程3a、内阻很小） d滑动变阻器r（最大阻值10、额定电流4a）e小灯泡（2a、5w） f电池组（电动势e、内阻r）g开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表v1的示数增大，则电压表v2的示数减小（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表a、电压表v1和电压表v2的示数，组成两个坐标点（i1，u1）、（i2，u2），标到ui坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势e=v、内阻r=（结果保留两位有效数字）（3）在ui坐标中两条图线在p点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为（结果保留两位有效数字）三计算解答题（共4小题，共42分）18（8分）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距1m并处于竖直向上的匀强磁场中，一根质量为2kg的金属棒放在导轨上，与导轨垂直当金属棒中的电流为5a时，金属棒做匀速直线运动，当金属棒中的电流增加到8a时，金属棒将获得3m/s2的加速度（g取10m/s2） 求：（1）磁场的磁感应强度；（2）导轨与金属棒间动摩擦因数19（10分）如图，平行金属带电极板a、b间可看作匀强电场，场强e=1.2103v/m，极板间距离d=5cm，电场中c和d分别到a、b两板距离均为0.5cm，b极接地，求：（1）c和d两点的电势，两点的电势差？（2）点电荷q1=2103c分别在c和d两点的电势能？（3）将点电荷q2=2103c从c匀速移到d时外力做功多少？20（10分）如图所示，m为一线圈电阻rm=1的电动机，一定值电阻r=4，电源电动势e=9v当s闭合时，电压表的示数为u1=8.0v，当开关s断开时，电压表的示数为u2=4.0v求：（1）电源内阻r； （2）开关s断开时电源输出功率；（3）开关s断开时电动机输出的机械功率21（14分）如图所示，相距为r的两块平行金属板m、n正对着放置，s1、s2分别为m、n板上的小孔，s1、s2、o三点共线，它们的连线垂直m、n，且s2o=r以o为圆心、r为半径的圆形区域内存在磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的匀强磁场d为收集板，板上各点到o点的距离以及板两端点的距离都为2r，板两端点的连线垂直m、n板质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入m、n间的电场后，通过s2进入磁场粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计（1）当m、n间的电压为u时，求粒子进入磁场时速度的大小；（2）若粒子恰好打在收集板d的中点上，求m、n间的电压值u0；（3）当m、n间的电压不同时，粒子从s1到打在d上经历的时间t会不同，求t的最小值大方一中20152016学年度上学期学期考试物理试卷答案参考答案与试题解析一选择题（共15小题，满分60分，每小题4分）1c2c3b4c5b6b7c8c.9b.10b11bc12bd.13bc.14bd15bc二解答题（共6小题，满分60分）16（8分）（1）2.250cm （2）0.6858cm （3）115ma （4）5.0v17（10分）（1） （2）e=4.5v、内阻r=1.0 （3）0.018（8分）【解答】解：（1）金属棒匀速运动时，安培力与摩擦力平衡：f=bi1l金属棒加速运动时，由牛顿第二定律：bi2lf=ma联立得：b=2t f=10n（2）由 f=n n=mg 联立以上方程，代入数据得：=0.5答：（1）磁场的磁感应强度为2t；（2）导轨与金属棒间动摩擦因数为0.519（10分）【解答】解：(1)b板接地,3=0，沿电场方向有cd之间的距离为dcd=dhachbd=4cm=4102m,ucd=edcd=1.21034102=4.810=48vubd=edbd=1.21030.5102=6v故bd=6v即d=6vd=6vubcedbc=1.21034.5102=54v即bc=54vc=54v(2)由ep=q可知点电荷q1=2103c在c点的电势能epc=2103(54)=0.108j在d点的电势能epd2103(6)=1.2102j(3)将点电荷q2=2103c从c匀速移到d时电场力所做的功w=q2ucd=2103(48)=9.6102j，故除电场以外的力所做的功w其=w=9.6102j答：(1)c和d两点的电势分别为54v和6v,两点间的电势差ucd等于48v.(2)点电荷q1=2103c在c和d两点的电势能分别为0.108j和1.2102j.(3)除电场力以外的力做功为9.6102j.20（10分）【解答】解：（1）当s闭合时，电压表的示数为u1=8.0v，根据闭合电路欧姆定律，有：e=u1+解得：r=0.5；（2）当开关s断开时，电压表的示数为u2=4.0v，电流为：电源的输出公式：p=ui2=（ei2r）i2=（910.5）1=8.5w；（3）开关s断开时电动机输出的机械功率：p出=pi22（r+rm）=8.512（4+1）=3.5w答：（1）电源内阻r为0.5； （2）开关s断开时电源输出功率为8.5w；（3）开关s断开时电动机输出的机械功率为3.5w21（14分）【解答】解：（1）粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得 解得 （2）粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有由得加速电压u与轨迹半径r的关系为 当粒子打在收集板d的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0=r对应电压 （3）m、n间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速