重庆市南开中学学高二物理上学期期末测试试题.doc

重庆市南开中学高2017级高二(上)期末考试物理本试卷分(选择题)和(非选择题)两部分，满分150分，考试用时120分钟。第i卷(选择题共64分)一(48分)单项选择题：本大题共12小题，每小题4分。每小题给出的四个答案中，有且只有一个是正确的，把正确答案选出来填写在对应答题卷内。选对的得4分；选错或不答的得0分。1发现电磁感应现象，对人类社会进步做出重大贡献的科学家是( )a法拉第 b麦克斯韦 c奥斯特 d安培2如图所示，电动机m的额定功率p1=8w，内阻r1=2，小灯泡三的额定功率p2=1.5w，额定电压u2=3v，电动机和小灯泡串联后加恒定电压u时电动机和小灯泡恰好正常工作，则此时电路中电流，与两端电压u为( )a2a 19v b0.5a 19vc2a 16v d0.5a 16v3如图为一交变电流随时间变化的图象，图像中每半个周期均为正弦图线，则此交变电流的有效值为( )aa ba ca d3a4如图所示电路：关s保持闭合状态时，通过灯泡b和线圈三的电流为i2，通过电阻r的电流为i1，且i1i2：若在t1时刻将s断开，则s断开前后电流表a示数随时间变化的图象是( )5如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动。要使油滴向上运动，可采用的方法是( )a只把电阻r1阻值调小b只把电阻r2阻值调小c只把电阻r3阻值调大d只把电阻r4阻值调小6劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示：置于高真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为u。若d型盒圆心a处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，初速度为零，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑重力的影响，则下列说法正确的是( )a质子第1次和第2次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比为1：2b质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压u成正比c质子被加速后的最大速度不可能超过2rfd不改变磁感应强度b和交流电频率f，该回旋加速器也能用于粒子(含两个质子，两个中子)加速7如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )a顺时针加速旋转 b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转 d逆时针减速旋转8一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”。这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为q=1.61019c。在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab=1.0102m、长6c=l=4.0102m、厚h=1102m，水平放置在竖直向上的磁感应强度b=1.5t的匀强磁场中，bc方向通有i=3.0a的电流，如图所示，沿ab方向产生1.0105v的横电压。则下列说法正确的是( )a若载流子是电子，则a端电势比b端电势低b薄板中形成电流，的载流子定向运动的速率是6.7104m/sc薄板中形成电流，的载流子热运动的速率是6.7104m/sd这块霍尔材料中单位体积内的载流子仑数为3.751027个9如图，电路中定值电阻阻值r大于电源内阻阻值r。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v1、v2、v3，理想电流表a示数变化量的绝对值为i，则下列说法错误的是( )aa的示数一定增大，v2的示数一定减小bv3与i的比值，v1与i的比值一定都大于rc电源输出功率和滑动变阻器消耗的功率一定都增大d电源效率一定减小10如图所示，正方形区域mnpq内有垂直纸面向里的匀强磁场。在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿on方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点m、n、p、q恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是( )11在如图所示的有界磁场区域，磁场方向水平，上、下部分磁感应强度大小均为b，宽度均为l。现有一竖直平面内的匝数为n，质量为m，边长为l的正方形金属线框，从磁场上方某处由静止释放，当ab边刚进入磁场e1e2时，线框恰好做匀速运动：经过一段时间后，当ab边到达下方磁场中距边界o1o2距离为s的f1f2位置时，线框再次做匀速运动。已知线框总电阻为r，不计空气阻力，若ab边到达位置e1e2时速度大小为v1，到达位置f1f2时，线框的速度为v2，则( )abcd12在xoy坐标系第一象限(含坐标轴)内有垂直xoy平面随时间周期性变化的匀强磁场，规定垂直xoy平面向里的磁场方向为正。磁场变化规律如图，磁感应强度的大小为风，变化周期为t0。某一正粒子质量为m、电量为q，在t=0时从o点沿x轴正向射入磁场中。若要求粒子在t=t0时距x轴最远，则b0的值为( )a b c d二、(16分)多项选择题：每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确选项，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。13如图所示，图线a是矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦式交流电的说法正确的是( )a在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零b线圈前后两次转速之比为3：2c交流电a的瞬时值表达式为u=10sin0.4t(v)d交流电b的最大值为14空间存在如图所示的水平向右的匀强电场e和垂直向里的匀强磁场b。下面关于带电粒子在其中运动情况的判断，正确的是( )a若不计重力，粒子做匀速运动的方向一定沿y轴正方向b若不计重力，粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动c若重力不能忽略，粒子可能做匀速圆周运动d若重力不能忽略，粒子可能做匀速直线运动15如图所示，光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为b，方向相反的水平匀强磁场；pq为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为r的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线pq重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是( )a此时圆环中的电功率为b此时圆环的加速度为c此过程中通过圆环截面的电量为d此过程中回路产生的电能为0.75mv216如图所示，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板ab连接。已知导轨相距为l：磁场磁感应强度为b；r1、r2和ab杆的电阻值均为r，其余电阻不计；平行金属板ab间距为d、板长为4d、重力加速度为g，不计空气阻力。质量为m、带电量为+q的微粒以v0沿两板中心线水平射入，如果ab杆以某一速度向左匀速运动时，微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到b板距左端为d的c处，如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，则ab杆向左匀速运动的速度可能为( )a bc d第ii卷(非选择题共86分)三(18分)实验题：本大题共两道小题，其中17题6分，18题12分，将答案填写在对应的答题卷内。 17如图所示为用热敏电阻r和继电器l等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接。试根据该电路结构分析：工作时，应该把恒温箱内的加热器接在_(ab或cd)端；若要将恒温箱温度控制在更高的温度，应将滑动变阻器r调_ (大或小)；在其他条件不变情况下，由于电池甲的长期使用，会使恒温箱的温度比设定的温度偏_ (高或低)。18有一根细而均匀的管状导电原件(如图所示)，此原件长三约为3cm，电阻约为100，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内圆直径太小，无法直接测量，为了测量其内圆直径可先测其电阻rx，现提供以下实验器材：a20分度的游标卡尺b螺旋测微器c电流表a1(量程50ma,，内阻r1为100)d电流表a2(量程100ma，内阻r2约为40)e电流表a3(量程1a，内阻r3约为0.1)f滑动变阻器r1(0.20，额定电流1a)g滑动变阻器r2(02k，额定电流0.1a)h直流电源e(12v，内阻不计)i导电材料样品rx(长l约为3cm，电阻rx约为100)j开关一只，导线若干(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数l=_mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数d=_mm(2)为了尽可能精确地测量原件电阻rx，请设计合适电路，选择合适电学仪器，在方框中画出实验电路图，所选器材注意角标区分。(3)除了需要测量样品长度l、外径d外，还需要测量_，用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=_。四(68分)计算题：本大题共五小题，其中19题12分，20题12分，21题14分，22题14分，23题16分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。19在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积s=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0，r1=4.0，r2=5.0。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图乙所示的规律变化。求：(1)螺线管中产生的感应电动势：(2)闭合s，电路中的电流稳定后，求电阻r1的电功率；20人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此，需要把电能输送到远方。若某电站的输送电压为u=5000v，输送功率p=500kw，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800kwh，试求： (1)输电效率和输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的2，且用户得到电压为220v，求升压变压器和降压变压器原副线圈匝数比各为多少?21在如图所示的xoy坐标系中，y0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场，y0的区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为q的带电粒子从y轴上的p(0，h)点以初速度v0沿x轴正方向射出，第一次过x轴即通过x轴上的d(2h，0)点。(h、q均大于0，不计重力的影响) (1)若粒子恰能回到p点，求电场强度e和磁感应强度b的大小；(2)若将磁场方向反向，其余条件不变，求粒子第n次过x轴时与o点的距离。22如图所示间距为l、光滑足够长的金属导轨(导轨电阻不计)所在斜面倾角为；两根质量均为m、电阻均为r的金属棒cd、pq水平且与导轨垂直地放在导轨上；cd棒两端与劲度系数为k的两相同轻质绝缘弹簧相连，两弹簧平行于斜面且另一端与固定墙面相连；整个装置处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感强度为b。开始时金属棒cd静止，pq在外力作用下也静止；现用一恒力沿斜面向上拉金属棒pq沿斜面向上加速，当金属棒pq达到稳定时弹簧的形变量与开始时相同。已知金属棒pq开始运动到稳定的过程中cd可视为缓慢移动，且通过cd棒的电量为求此过程中：(i)cd棒移动的距离：(2)pq棒移动的距离；(3)回路产生的总电热。23如图所示：在x