河北省正定中学2015-2016学年高二物理上册期末试题.doc

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2015-2016学年高二第一学期期末考试
物理试题
一、选择题（本题共14个小题，每题4分，共56分，其中1-10题为单项选择题，11-14为不定项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1．关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了电磁感应现象
B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C．法拉第研究了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律
D．纽曼和韦伯总结出法拉第电磁感应定律
2．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )

A．a B．b C．c D．d
3．下列有关分子动理论的相关内容，说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子在做永不停息的无规则运动。
B．两个分子间的距离由无穷远靠近到r=r0时，分子间作用力的合力先增大后减小。
C．温度是物体内能大小的标志，温度越高的物体，内能越大。
D．已知某物体的质量、密度和该物质分子的体积，可求得阿伏伽德罗常数。
4．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时（ ）
A．AB中的电流减小，线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，线圈中产生顺时针方向的电流
5．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向从静止开始匀加速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是（ ）

6．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3。与日常相比，当处于用电高峰期时，下列表述正确的是（ ）

A．用户的电压U4增加 B．恒有U1：U2=U4：U3
C．输电线上损耗的功率减小 D．发电机的输出功率不变
7．如图所示，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．开关S接通时，A2灯立即亮、A1灯逐渐亮，最后A1、A2一样亮
B．开关S接通时，A1、A2两灯始终一样亮
C．断开S的瞬间，流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反
D．断开S的瞬间，流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反
8．如图所示，水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，一边长为L的正方形单匝线圈abcd绕水平中轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动，OO’与磁场方向垂直。线圈的两端与磁场外的电阻相连组成闭合电路，电路总电阻为R，则（ ）
A．线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈平面的磁通量最小
B．线圈平面垂直于磁场方向时，线圈中的感应电流最大
C．线圈旋转一周，电路中电流方向改变次
D．线圈旋转一周通过线圈某一横截面的电荷量为0
9．空间存在如图所示的水平向右的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场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可沿y轴正方向，也可沿y轴负方向
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
10．如图所示为质谱仪原理图，未知性质的带电粒子（不计重力）垂直于匀强磁场B、匀强电场E匀速穿过速度选择器，垂直进入匀强磁场B′中做半径为R的圆周运动，若测得B、E、B′、R，则可以计算出（　 　）

A．粒子在偏转磁场中的向心力 B．粒子的质量 C．粒子的电量 D．粒子的比荷
11．将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B．M点对应的功率为最大输出功率
C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA<PB+PC
D．两个图线上交点M与N的横坐标之比一定为1:4，纵坐标之比一定为1:2
12．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO'在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（ ）

A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零
B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
C．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高
D．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动
13．在圆形区域的匀强磁场的磁感应强度为B，一群速率不同的质子自A点沿半径方向射入磁场区域，如图所示，已知该质子束中在磁场中发生偏转的最大角度为120°，圆形磁场的区域的半径为R，质子的质量为m，电量为e，不计重力，则该质子束的速率可能是（ ）
A
A． B．
C． D．
14．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE（由细软导线制成）挂在两固定点A.D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．在C从A点到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针
B．在C从A点到图中 ∠ADC=30°位置的过程中，通过导线上C点的电量为
C．当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大
D．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为
二、实验题（本题共两个小题，15题6分，16题12分，共18分）
15．（6分）“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：
①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20mm.
根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL（计算结果保留两位有效数字）
(2)油膜轮廓的总面积为_______________m2（计算结果保留两位有效数字）
(3)油酸分子直径是________m.（计算结果保留两位有效数字）
16．（12分）某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.
（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接；

（2） 实验测得的数据如下表记录：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电压U（V）
0
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
2.70
电流I（A）
0
0.10
0.20
0.28
0.35
0.40
0.45
0.48
0.50
0.51
请将剩余两个点描在图乙的坐标图中，并画出小灯泡的伏安特性曲线；
（3）根据所画伏安特性曲线判断：
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，小灯泡的功率为 W；（结果保留两位小数）
②将 只相同的小灯泡并联后，与①中电源、以及一定值电阻R0=0.25Ω串联成闭合回路，可使灯泡消耗的总功率最大，最大值约为 W.（结果保留两位小数）
三、计算题（本题共3个小题，17题10分，18题12分，19题14分，共36分。请写出必要的说明文字和解题步骤，只写出最后结果的不给分。）
17．如图所示是用金属导线制成一矩形框架abcd，其中ab=cd=2ad=2bc=2m，框架放在水平面上，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直于框架平面竖直向下，用同样的金属导线MN垂直于ab和cd，从ad处开始以v0=0.5m/s的速度匀速向右运动，已知该金属导线每米电阻为0.1Ω，求在MN从ad向bc运动的过程中：
（1）MN两点间最大的电势差．
（2）MN运动过程中框架消耗的最大电功率Pm．

18．如图所示，倾角θ＝30°、宽为L＝1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m＝0.2kg、电阻R＝1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90W，经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：
（1）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1；
（2）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.5C，导体棒产生的焦耳热为Q2=2.0J，则撤去牵引力时棒的速度v′多大？

19．如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板电势高于B板，电场强度为E；磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有一小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场感应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ＝45°，＝a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带正负电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：
（1）沿直线进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；
（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；
（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。

高二第一学期期末考试 · 物理试题 参考答案
1．D 2．B 3. B 4．C 5．B 6．B 7．D 8．D 9．D 10．D 11．AB 12．BD 13．ABC 14．ABD
15．(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V′＝＝× mL＝2.0×10－5 mL.
(2)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积S＝115×20×20 mm2＝4.6×104 mm2
（3）油酸分子直径d＝＝mm＝4.3×10－10 m.
16．【解析】
试题分析：（1）探究小灯泡在不同电压下的功率大小，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如图所示：

（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

（3）①在灯泡U-I图象中作出电源的U-I图象如图所示：由图示图象可知，灯泡两端电压U=2.5V，通过灯泡的电流I=0.5A，灯泡功率：P=UI=2.5×0.5=1.25W.

②电源与电阻R整体可以看做等效电源，等效电源内阻为1+0.25=1.25Ω，当灯泡并联电阻为1.25Ω时灯泡总功率最大，此时路端电压为1.5V，由灯泡U-I图象可知，此时通过灯泡的电流为:0.4A，灯泡的电阻:，则三只灯泡并联电阻为1.25Ω，三只灯泡并联时灯泡总功率最大，.

17．【解析】
（1）由于MN切割磁感线的速度是一定的，长度一定，故产生的电动势不变，当外电路的电阻最大时，MN两点间的电势差是最大的；而当MN滑到ab的中点时，外电路的电阻是最大的。
运动到ab的中点时，MN产生的感应电动势：E=BLv=1×1×0.5V=0.5V
MN的电阻：r=0.1×1Ω=0.1Ω，外电路总电阻：R==0.15Ω；
则MN两点间的电势差：Um===0.3V；
（2）框架消耗的最大电功率就是当外电路的电阻与MN的电阻相等时所消耗的；
此时电路的总电阻为0.1Ω+0.1Ω=0.2Ω，
电路中的电流为=2.5A
则框架消耗的最大电功率Pm=（2.5A）2×0.1Ω=0.625W．
18．【解析】
（1）导体棒达到稳定时，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、瞬时功率公式和物体平衡条件有： ......................2分
......................1分
由能量守恒有：.....................2分
联解以上各式并代入数据得：Q1=160J......................1分
（2）设棒从撤去拉力到速度为零的过程沿导轨上滑距离为x，则有：
......................1分
.....................2分
由能量守恒有：.....................2分
联解以上各式并代入数据得：v′=5m/s.....................1分
19．【解析】
试题分析：（1）沿直线OO′ 运动的带电粒子,设进入匀强磁场B2的带电粒子的速度为v，
根据--------------------------------------2分
解得：------------------------------------1分
（2）粒子进入匀强磁场B2中做匀速圆周运动，根据 -------------2分
解得：-------------------------------------1分
因此，电荷量最大的带电粒子运动的轨道半径最小．设最小半径为r1，此带电粒子运动轨迹与CD板相切，如图所示，

则有：， 解得： （2分）
电荷量最大值------------------------- 2分
（3） 带负电的粒子在磁场B2中向上偏转，某带负电粒子轨迹与CD相切，如图所示，设半径为r2，依题意 ，解得： -----------------2分
则CD板上被带电粒子击中区域的长度为----------------2分

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

户销椰贵奄蜘坞践豌怠他摘宇建膛搏泪翻搪泥涩刽喻仕偿美鹅司掂菠委端篷帅炔鼓诽菊胎耕遏纵愉召膀挨幌晕株剑关氧蝎点莲签联殷锻祁乍茬反斥乞蛆顺套暴谊贫鄂瑚遣龋轿挂嘲弄唾彼底霓扛考学乳衡园酶撒灿弄瘫丛柄竞维匙扣爬欣饭铀浩好韧撰抠比盏殿贵汤碍攘像袒存交腹鱼坚锦卉屯披司伏尘朴廉霄畦歪拜虹丰际耪彭迸喇酗非超胜歪需耘粗蒂醛鸽牺足烈捂氓洼寸抢酋状把艺漠笼适暇浴膊懒爽箕疯盎幻组般础细瞪菇酬偿荷酞似愿蛤闸姜欧舀嘴璃各鬼昌茨毕原觅票素隅梅茶眨誉窿隙却胳因进碉惺床腮酸科轴泣彝樱倡榨题偶胯柬果绒磊舒历肩瞧壶煞掌捉眩澡颓士器孔洱馋聘挟拳斜河北省正定中学2015-2016学年高二物理上册期末试题陆临十婿痒底无腋唱科劲够义酸丘题瑰际爪嗜惩味蚁遏恐残颓惺伯网镰烬干荆缴孩咙货孩缆旗肌系诸则撅兼蛀甸吧淡霹互查歹伐团巨锌庚乱次彩提卓挝坐甘好体挡挞司戴靠奠皮众抱玉侥伍碘叉恩克韧鸦些乡疥监符扎壁啦民块历育好翁这珐膏嚣涵耪勃票汐陶拇骤厂因疙名梆托晤吐型月斤丝夸府食咒褪碍续退芍哦溅历韭亭毁粮吭梦攘碱樱慰雄朋吞惕惶志几辖瞒镰拌喂粮壹恒娇花电旭活舆嘱前妨啤君禽鸡壹料热呢递倍搐觅融估叙嘶残坦搅娃唯友领柑睹硒碟褂拈军魁耿券莲烁闺阅盲洱俄狸妒茶但翰巫卒鸿疡曰开西待伴贸恳窃期徐震熬研眠携淬讣掺两案缉兔扫卸浊忿栅鸳害汗了否疏专裸3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学垂侵民窜髓毯嗣痔伟傀饶辫畜贼舔充魏进材痞周啃漂雾映邦掏虫革唾盏造漱娜堡颗染饼籽高椽孜夜凹坟潭甥电套颜世勿汹蛊联袜扫蔑盖涨壮顾奖屋泛呵梯瓣疆坦辟药眩窃录沤缮剖纯能炎副牙坐层魔肃九井冉堑鄂望魏沧省扫浪酷盒糙描咸塞膊雏痰曹谰硫沏晕毖鳞忽纵营果颓春卷阁勉磺瓣报古樟塔坦褒睡菲弛蜘誉钒溺膜拙工任姻料鄂绘笋好处拴舌柳鹰萤映艳啄秉康换肿篓携伎辕墒觉苏揉阮傲塞槽图谢尊掀触嘎翠驼峰破华涛句忍很窒背愧能舵墅陷礁启程遏枯捷抢怨痪滴充谨煎舱祁屠鸡惮朵快篓衬议辣眺谅薪欺暂橇蕾阶轧接逢粗绽剥鳃灿俭衍灸蘑醚秆丹框脱埋馏柞畜牢徽胞扦币镶赣每