云南省宣威市民族中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

云南省宣威市民族中学学年度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。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)1.2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，预计在2020年将实施载人登月．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零2.如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是()A．a端的电势高于b端B．ab边所受安培力方向为水平向左C．线圈可能一直做匀速运动D．线圈可能一直做匀加速直线运动3.如图所示，比荷为e/m的电子垂直射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场区域，则电子能从右边界射出这个区域，至少应具有的初速度大小为()A．2eBd/mB．eBd/mC．eBd/2mD．eBd/m4.如图所示，光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，N为轨道交点．两轨道之间宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T．质量为0.05kg的金属细杆置于轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，其可以沿轨道由静止开始向右运动．已知MN＝OP＝1.0m，金属杆始终垂直轨道，OP沿水平方向，则()A．金属细杆在水平段运动的加速度大小为5m/s2B．金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10m/s2C．金属细杆运动至P点时的速度大小为0D．金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75N5.关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流6.以一个点电荷为球心，在其周围空间中画出一个球面，对于球面上的各点()A．电场强度的大小相同，方向不同B．电场强度的大小相同，方向相同C．电场强度的大小不同，方向不同D．电场强度的大小不同，方向相同7.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交流电源接通()A．L1和L2两灯泡亮度相同B．L1比L2更亮些C．L1比L2更暗些D．若交流电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮8.R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是()A．45VB．5VC．25VD．15V9.如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．B．C．BL2D．NBL210.如图所示，一输入电压为220V、输出电压为36V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A．1100,360B．1100,180C．2200,180D．2200,36011.有关磁场的方向，下列说法正确的是()A．磁场的方向就是小磁针N极所指的方向B．磁场的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C．磁场的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D．磁场的方向就是通电导线的受力方向12.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了涡流原理工作的是()A．电饭煲B．微波炉C．电磁灶D．白炽灯泡二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u＝220sin100πt(V)，电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻)．则当滑动变阻器滑片向右滑动时()A．电压表示数不变B．电流表A2的示数始终为0C．若滑动变阻器滑片不动，仅改变u,使u＝220sin200πt(V)则电流表A1示数增大D．若滑动变阻器滑片不动，仅改变u,使u＝220sin200πt(V)则电流表A1示数减小14.(多选)对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是()A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同15.(多选)如图(a)中呈柱面的磁极N、S与位于两极间的圆柱形铁芯O，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B.一边长为L的正方形平面线框abcd，其ab、cd两边与铁芯的轴线OO′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO′逆时针旋转，当t＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E的大小()A．当ωt＝时，E＝L2BωB．当ωt＝时，E＝L2BωC．当ωt＝π时，E＝L2BωD．当ωt＝2π时，E＝016.(多选)如图所示，在等量异号点电荷＋Q和－Q的电场中，有一个正方形OABC，其中O点为两电荷连线的中点．下列说法正确的是()A．A点电场强度比C的电场强度大B．A点电势比B的电势高C．将相同的电荷放在O点与C点电势能一定相等D．移动同一正电荷，电场力做的功WCB＝WOA分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.在“测量金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表(量程0～3V，内阻约为15kΩ)B．电压表(量程0～15V，内阻约为75kΩ)C．电流表(量程0～3A，内阻约为0.2Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约为1Ω)E．变阻器R1(0～100Ω，0.6A)F．变阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G．电池组E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H．开关S，导线若干(1)为了减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)．(2)为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图丙中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω.18.某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性的呢？为此，他把这个”大”元件接入电路中，测得其电流和电压之值如下表所示，请猜想“大”元件是哪类元件？四、计算题19.如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d＝1m，导轨间接有一个阻值为R＝2Ω的灯泡，一质量为m＝1kg的金属棒放置在导轨之上，其电阻为r＝1Ω，且和导轨始终接触良好，整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动，求：(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F＝10N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20W，经历t＝1s的过程中灯泡产生的热量为QR＝12J，则此时金属棒的速度v3是多少？20.如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看做不变)．试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．21.带电粒子的质量m＝1.7×10－27kg，电荷量q＝1.6×10－19C，以速度v＝3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17T，磁场的宽度L＝10cm，如图所示．(1)带电粒子离开磁场时的速度多大？(2)带电粒子在磁场中运动多长时间？(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d为多大？(g取10m/s2)22.如图所示，ab、cd为静止于水平面上宽度为L且长度很长的U形金属滑轨，bc连接有电阻R，其他部分电阻不计，ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m且电阻不计的均匀金属棒，一匀强磁场B垂直滑轨平面向上．金属棒由一水平细绳跨过定滑轮连接一质量为M的重物．若重物从静止开始下落，设定滑轮无质量，且金属棒在运动中均保持与bc边平行，忽略所有摩擦力，则：(1)当金属棒做匀速运动时，其速度是多少？(忽略bc边对金属棒的作用力)(2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量．

答案解析1.【答案】C【解析】电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，只有C正确．2.【答案】C【解析】此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知电流为逆时针方向，由a流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，选项A错误；由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上，选项B错误；如果刚进入磁场时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力不等于重力，则mg－＝ma，做变加速运动，选项C正确，D错误．3.【答案】B【解析】要使电子能从右边界射出这个区域，则有R≥d，根据洛伦兹力提供向心力，可得R＝≥d，则至少应具有的初速度大小为v＝，B正确．4.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为a＝＝m/s2＝10m/s2；故A错误．设金属细杆运动到P点时的速度大小为v.从M到P过程，由动能定理得：－mgR＋BIL(MN＋OP)＝mv2则得：v＝＝m/s＝2m/s；故C错误．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为a＝＝20m/s2.故B错误．在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：2N－BIL＝ma代入数据解得：N＝＝N＝0.75N由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为N′＝N＝0.75N．故D正确．5.【答案】D【解析】如果线圈不闭合，不能形成回路，所以不能产生感应电流，A错误；闭合线圈只有一部分导线做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，B、C错误；当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，D正确．6.【答案】A【解析】以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同．故A正确，B、C、D错误．7.【答案】B【解析】两灯泡所在支路是并联关系，线圈对直流没有阻碍作用，对交流有阻碍作用，所以S与交流电源接通后，由于线圈对交流电的阻碍作用，L2会变暗些，B选项正确．8.【答案】D【解析】因为R2两端允许加的最大电压为10V，所以流过R2的最大电流为0.5A，所以两电阻串联电路中电流最大值为0.5A，所以由U＝I(R1＋R2)得，U＝15V.9.【答案】B【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为Φ＝B·L2＝，B对．10.【答案】B【解析】由U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3，可得n1＝n3＝1100匝，n2＝n1＝180匝，B选项正确．11.【答案】B【解析】B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，所以A项错误；B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致，所以B项正确；12.【答案】C【解析】电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误．13.【答案】AC【解析】当输入电压不变时，输出电压也不变，故A正确．电容器可以通过交流电，所以电流表A2示数不是0，故B错误．若滑动变阻器滑片不变，提高输入电压频率时，电容器容抗变小，所以电流表A1示数变大，故C正确．14.【答案】BD【解析】1号干电池与5号干电池内部的非静电力是相同的，所以电动势相同，但1号干电池的体积大，其容量大．15.【答案】BC【解析】在缝隙四面八方都存在沿半径方向的磁场，且磁场磁感应强度等大，线框切割磁感线时的速度总与磁场垂直，故线框转到任一位置上感应电动势大小都为E＝BL2ω，故B、C正确，A、D错误．16.【答案】AC【解析】等量异种点电荷周围电场线的分布如图所示，由图可见，A点的电场线比C点的电场线密，所以A点的场强比C点的场强大，选项A正确；O、C在＋Q、－Q的中垂线上，由等量异种点电荷周围电场线的分布特点可知，中垂线上所有点的合场强方向都水平向右，如果有一个带电粒子沿中垂线移动，由于电场力始终沿水平方向，电场力对带电粒子不会做功，说明该中垂线是一条等势线，O点和C点的电势相等，OA的长度等于CB的长度，但由于OA附近的电场线比CB附近的电场线密，所以OA电势降低的更快一些，即A点的电势小于B点的电势，选项B错误；电势能Ep＝qφ，由于O点和C点电势相等，所以电势能也相等，选项C正确；由于UOA与UCB不相等，所以移动同一正电荷电场力做的功WOA与WCB不相等，选项D错误．17.【答案】(1)ADEGH(2)乙(3)0.638(0.637～0.639均可)2.4【解析】(1)由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I＝＝A＝0.6A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.(2)由于>，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.638mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A，被测金属丝的阻值为Rx＝＝Ω＝2.4Ω.18.【答案】非线性元件【解析】可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I－U图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I－U图线是曲线则表示“大”元件是非线性的．I－U图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．19.【答案】(1)6m/s(2)1.5m/s(3)2m/s【解析】(1)由I＝和F安＝BId可得F安＝根据平衡条件可得F＝μmg＋F安解得v1＝＝6m/s(2)稳定后F＝μmg＋且P＝Fv2，整理解得v2＝1.5m/s(3)金属棒和灯泡串联，由Q＝I2Rt得灯泡和金属棒产生的热量＝根据能量守恒Pt＝mv＋QR＋Qr解得v3＝m/s＝2m/s.20.【答案】(1)120V(2)20A(3)1700W【解