湖南师大附中2017-2018学年度高二第一学期期末考试

湖南师大附中20172018学年度高二第一学期期末考试物理(理科)时量：90分钟满分：150分得分_第卷(满分100分)一、单项选择题(每小题5分，共50分)1下列物理量是矢量的是A电流 B电势差 C磁通量 D电场强度2关于磁感应强度，下列说法中正确的是A根据磁感应强度定义式B可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方，它所受到的磁场力一定为零C一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零D磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同3如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰)，下列说法中正确的是AB端感应出正电荷B导体内电场强度越来越大C导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度D导体的感应电荷在M、N两点的电场强度相等4在真空中，两个等量异种点电荷电荷量数值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的电场强度为A0 B.C. D.5如图所示，a、b、c、d是四根长度相同，等间距地被竖直固定在同一平面上的通电长直导线，当它们通以大小相等、方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力是A导线a受力方向向右B导线b受力方向向左C导线c受力方向向右D导线d受力方向向右6如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连则下列说法正确的是A带电粒子从磁场中获得能量B带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D带电粒子做圆周运动的周期随半径增大7如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，静电计指针张角会随电势差U的变大而变大，现使电容器带电并保持总电量不变，下列哪次操作能让静电计指针张角变大A仅将A板稍微上移B仅减小两极板之间的距离C仅将玻璃板插入两板之间D条件不足无法判断8如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是AN先小于mg，后大于mgBN一直大于mgCf一直向左Df先向左，后向右9如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A.，正 B.，负C.，正 D.，负10矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列it图象中正确的是答题卡题 号12345678910得 分答 案二、填空题(每空3分，共21分)11(6分)读出下列游标卡尺和螺旋测微器的示数：游标卡尺的示数为_mm；螺旋测微器的示数为_mm.12(15分)在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A电压表03 V，内阻10 kB电压表015 V，内阻50 kC电流表00.6 A，内阻0.05 D电流表03 A，内阻0.01 E滑动变阻器，010 F滑动变阻器，0100 (1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号)(2)实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1：_；错误2：_.三、计算题(共29分解答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)13(9分)用绝缘细线将质量m4103 kg的带电小球P悬挂在O点，空间有方向为水平向右，大小E1104 N/C的匀强电场，小球偏转37后处于静止状态(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)分析小球的带电性质；(2)小球的电荷量q的大小；(3)细线的拉力F的大小14. (10分)如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距L50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r1 ，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R13 ，R26 ，整个装置放在磁感应强度为B1.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v5 m/s的速度做匀速运动求：(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向；(2)导体棒AB两端的电压UAB.15. (10分)如图，一个质子和一个粒子从容器A下方的小孔S，无初速地飘入电势差为U的加速电场然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，MN为磁场的边界已知质子的电荷量为e、质量为m，粒子的电荷量为2e、质量为4m.求：(1)质子进入磁场时的速率v；(2)质子在磁场中运动的时间t；(3)质子和粒子在磁场中运动的轨道半径之比rHr.第卷一、多项选择题(每小题6分，共30分，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，部分正确的得3分，选错或不选的得0分)16位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60角范围足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感应强度B的大小变化可能是A始终变大 B始终变小C先变大后变小 D先变小后变大17如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，电荷量为q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v. 已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，AB间距离为L.则AOB间的距离为B从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为WmgLmvmv2C从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为WmgLmv2mvD在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差UAB18如图所示电路中，电源内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向左滑动，电流表和电压表示数变化量的大小分别为I、U，下列结论中正确的是A电流表示数变大，电压表示数变小B电阻R1被电流表短路C.rD.r19用一段截面半径为r、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(rR)的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在的位置的磁感应强度大小均为B，当圆环在加速下落时某一时刻的速度为v，则A此时整个环的电动势为E2BvRB此时圆环的加速度aC忽略电感的影响，此时圆环中的电流ID如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm20如图所示，EF和MN两平行线将磁场分割为上、下两部分，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从EF线上的A点以速度v斜向下射入EF下方磁场，速度与边界成30角，经过一段时间后正好经过C点，经过C点时速度方向斜向上，与EF也成30角，已知A、C两点间距为L，两平行线间距为d，下列说法中正确的是A粒子不可能带负电B磁感应强度大小可能满足BC粒子到达C点的时间可能为D粒子的速度可能满足v(n0，1，2，3，)答题卡题 号1617181920得 分答 案二、填空题(每空2分，共10分)21某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：A电流表G(量程为30 mA、内阻未知)B电阻箱R(0999.9 )C滑动变阻器R1(020 )D滑动变阻器R2(01 k)E开关、导线若干F电源E(电动势约10 V)(1)要完成实验，首先需测量电流表G的内阻测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示：将下述实验过程补充完整a选择器材，滑动变阻器R应该选取_(选填“R1”或“R2”)；b连接好电路，R的滑片应调到_(选填“a”或“b”)端；c断开S2，闭合S1，调节R，使电流表G满偏；d保持R不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R10 时，电流表G的示数为20 mA；如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg_.(2)在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据(R，I)，得到如图丙所示的R图线，则电源的电动势E_V，内阻r_.三、计算题(共10分解答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)22如图所示，一面积为S单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连结成闭合回路，不计圆形金属线圈及导线的电阻线圈内存在一个方向垂直纸面向内、磁感应强度均匀增加且变化率为k的磁场Bt.电阻两端并联一对平行金属板M、N，N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角AOy45，AOx区域为无场区在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m，带电量为q的粒子(不计重力)，经过N板的小孔，从Q(0，a)点垂直y轴进入第象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第象限求：(1)平行金属MN获得的电压U；(2)yOA区域匀强磁场的磁感应强度B；(3)若只改变象限内磁感应强度的大小，带电粒子进入磁场偏转后能打到N板的右侧，设粒子与N板碰撞前后电量保持不变并以相同的速率反弹，不计粒子与N板碰撞的作用时间，则带电粒子在磁场中运动的极限时间是多少？湖南师大附中20172018学年度高二第一学期期末考试物理(理科)参考答案第卷一、单项选择题(每小题5分，共50分)题 号12345678910答 案DBCDDCACDD二、填空题(每空3分，共21分)11100.255.6990.001(均可)12(1)ACE(2)导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法【解析】(1)因两节新的干电池的电动势为3 V，电压表应选03 V，故选A；因金属丝的电阻大约为5 ，流过电流表金属丝的电流大约I A0.6 A，电流表应选C；由I，结合电流表读数原理，应满足IAIA，可求得15 R30 ，可见滑动变阻器可以用限流式，应选E；(2)因，所以电流表应用外接法，所以该同学实物接线中的两处明显错误1采用了电流表内接法，2导线连接在滑动变阻器的滑片上三、计算题(共29分解答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)13(9分)(1)正(3分)(2)3106 C(3分)(3)5102 N(3分)14(10分)【解析】(1)导体棒AB产生的感应电动势EBLv2.5 V(2分)由右手定则，AB棒上的感应电流方向向上，即沿BA方向(2分)(2)R并2 (2分)I A(2分)UABIR并 V(2分)15(10分)【解析】(1)质子在电场中加速，根据动能定理得eUmv2(2分)v(1分)(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动evBm(2分)T(1分)tT(1分)(3)r(2分) (1分)第卷一、多项选择题(每小题6分，共30分)16AD【解析】以金属棒为研究对象，受重力、安培力、弹力和摩擦力安培力FBIL两角的关系90fN由平衡条件得：GNBILsin ，fBILcos 解得：B在B转过30的过程中，安培力与沿顺时针转动，所以从30减小到0，由数学知识可知：磁感应强度可能始终变大，也可能先变小后变大，故AD对17AC【解析】当速度最小时有：mgF库k，所以解得：r，A正确，点电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：UABqmgL0mv2mv，解得，WmgLmv2mv，B错误，C正确，UAB，电荷带负电，D错误18AC【解析】设R1、R2、R3、R4的电流分别为I1、I2、I3、I4，电压分别为U1、U2、U3、U4.干路电流为I总，路端电压为U，电流表电流为I.当滑动变阻器R2的滑动触头P向左滑动时，R2变小，外电路总电阻变小，I总变大，由UEI总r知，U变小，则电压表示数变小U变小，I3变小，由I总I3I4且I总变大知，I4变大，U4变大，而U1UU4，U变小，则U1变小，I1变小，I总变大，又I总II1，I变大，故A正确；由图可知电阻R1与R2并联后再与R4串联，然后再与R3并联，明显R1未被电流表短路，B错误；电源的内电阻r，I总II1，I总变大，I变大，I1变小，所以I总I，则，故C正确；D错误，故选AC.19AD【解析】圆环落入径向磁场中，垂直切割磁感线，磁感应强度为B，则产生的感应电动势EBlvB2Rv，选项A正确；圆环的电阻为R电，圆环中感应电流为I，选项C错误；圆环所受的安培力大小为FBI2R，此时圆环的加速度为a，md2Rr2，得ag，选项B错误；当圆环做匀速运动时，安培力与重力相等时速度最大，即有mgF，则得d2Rr2gB2R，解得vm，选项D正确20BCD【解析】若粒子带负电，粒子可沿图甲轨迹通过C点，所以选项A错误；如果粒子带正电，且直接偏转经过C点，如图乙所示，则RL，由Bqv得B，所以选项B正确；在图丙所示情形中粒子到达C点所