湖南師大附中 高二上學期期末考試物理理Word版含答案

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1、 湖南師大附中2017－2018學年度高二第一學期期末考試 物　理(理科) 時量：90分鐘　滿分：150分 得分____________ 第Ⅰ卷(滿分100分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、單項選擇題(每小題5分，共50分) 1．下列物理量是矢量的是 A．電流 B．電勢差 C．磁通量 D．電場強度 2．關于磁感應強度，下列說法中正確的是 A．根據磁感應強度定義式B＝可知，磁感應強度B與F成正比，與IL成反比 B．一小段通電直導線放在磁感應強度為零的地方，它所受到的磁場力一定為零 C．一小段通電直導線在某處不受磁場力作用，則該處的磁感

2、應強度一定為零 D．磁場中某處磁感應強度的方向，與通電導線在該處所受磁場力的方向相同 3．如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶電(負電)的小球P緩慢地靠近(不相碰)，下列說法中正確的是 A．B端感應出正電荷 B．導體內電場強度越來越大 C．導體的感應電荷在M點產生的電場強度恒大于在N點產生的電場強度 D．導體的感應電荷在M、N兩點的電場強度相等 4．在真空中，兩個等量異種點電荷電荷量數值均為q，相距r，兩點電荷連線中點處的電場強度為 A．0 B. C. D. 5．如圖所示，a、b、c、d是四根長度相同，等間距地被豎直固定在同一平面上的通電長直導線，當它們通以大小相

3、等、方向如圖的電流時，各導線所受磁場力的合力是 A．導線a受力方向向右 B．導線b受力方向向左 C．導線c受力方向向右 D．導線d受力方向向右 6．如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D形金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．則下列說法正確的是 A．帶電粒子從磁場中獲得能量 B．帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關 C．帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關 D．帶電粒子做圓周運動的周期隨半徑增大 7．如圖所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差U，靜電計指針張角會隨電勢

4、差U的變大而變大，現使電容器帶電并保持總電量不變，下列哪次操作能讓靜電計指針張角變大 A．僅將A板稍微上移 B．僅減小兩極板之間的距離 C．僅將玻璃板插入兩板之間 D．條件不足無法判斷 8．如圖所示，質量為m的銅質小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上．當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經過時，線圈始終保持不動．則關于線圈在此過程中受到的支持力N和摩擦力f的情況，以下判斷正確的是 A．N先小于mg，后大于mg B．N一直大于mg C．f一直向左 D．f先向左，后向右 9．如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內有

5、帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內部磁感應強度大小為B.當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內自由運動電荷數及自由運動電荷的正負分別為 A.，正 B.，負 C.，正 D.，負 10．矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直．規(guī)定磁場的正方向垂直于紙面向里，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示．若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，則下列i－t圖象中正確的是 答題卡 題 號 1 2 3 4 5 6 7

6、 8 9 10 得 分 答 案 二、填空題(每空3分，共21分) 11．(6分)讀出下列游標卡尺和螺旋測微器的示數： 游標卡尺的示數為________mm；螺旋測微器的示數為________mm. 12．(15分)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5 Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．為此取來兩節(jié)新的干電池、開關和若干導線及下列器材： A．電壓表0～3 V，內阻10 kΩ B．電壓表0～15 V，內阻50 kΩ

7、C．電流表0～0.6 A，內阻0.05 Ω D．電流表0～3 A，內阻0.01 Ω E．滑動變阻器，0～10 Ω F．滑動變阻器，0～100 Ω (1)要求較準確地測出其阻值，電壓表應選______，電流表應選______，滑動變阻器應選______．(填序號) (2)實驗中某同學的實物接線如圖所示，請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯誤． 錯誤1：________________________________________________________________________； 錯誤2：______________________________________

8、__________________________________. 三、計算題(共29分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分) 13．(9分)用絕緣細線將質量m＝4×10－3 kg的帶電小球P懸掛在O點，空間有方向為水平向右，大小E＝1×104 N/C的勻強電場，小球偏轉θ＝37°后處于靜止狀態(tài)．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)分析小球的帶電性質； (2)小球的電荷量q的大??； (3)細線的拉力F的大?。? 14. (10分)如圖所示，MN、PQ為光滑金屬導軌(金屬

9、導軌電阻忽略不計)，MN、PQ相距L＝50 cm，導體棒AB在兩軌道間的電阻為r＝1 Ω，且可以在MN、PQ上滑動，定值電阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整個裝置放在磁感應強度為B＝1.0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于整個導軌平面，現用外力F拉著AB棒向右以v＝5 m/s的速度做勻速運動．求： (1)導體棒AB產生的感應電動勢E和AB棒上的感應電流方向； (2)導體棒AB兩端的電壓UAB. 15. (10分)如圖，一個質子和一個α粒子從容器A下方的小孔S，無初速地飄入電勢差為U的加速電場．然后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面

10、向外，MN為磁場的邊界．已知質子的電荷量為e、質量為m，α粒子的電荷量為2e、質量為4m.求： (1)質子進入磁場時的速率v； (2)質子在磁場中運動的時間t； (3)質子和α粒子在磁場中運動的軌道半徑之比rH∶rα. 第Ⅱ卷 一、多項選擇題(每小題6分，共30分，每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得6分，部分正確的得3分，選錯或不選的得0分) 16．位于同一水平面上的兩根平行導電導軌，放置在斜向左上方、與水平面成60°角范圍足夠大的勻強磁場中，現給出這一裝置的側視圖．一根通有恒定電流的金屬棒正在導軌上向右做勻速運動，在勻強磁場沿順時

11、針緩慢轉過30°的過程中，金屬棒始終保持勻速運動，則磁感應強度B的大小變化可能是 A．始終變大 B．始終變小 C．先變大后變小 D．先變小后變大 17．如圖所示，一個電荷量為＋Q的點電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點，電荷量為－q、質量為m的點電荷乙從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動，到B點時速度最小且為v. 已知靜電力常量為k，點電荷乙與水平面的動摩擦因數為μ，AB間距離為L.則 A．OB間的距離為 B．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為W＝μmgL＋mv－mv2 C．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為W＝μmgL＋mv2－mv D．在點電荷甲形成的電

12、場中，AB間電勢差UAB＝ 18．如圖所示電路中，電源內電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表．閉合開關S，將滑動變阻器R2的滑片向左滑動，電流表和電壓表示數變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列結論中正確的是 A．電流表示數變大，電壓表示數變小 B．電阻R1被電流表短路 C.＜r D.＞r 19．用一段截面半徑為r、電阻率為ρ、密度為d的均勻導體材料做成一個半徑為R(rR)的圓環(huán)，圓環(huán)豎直向下落入如圖所示的徑向磁場中．圓環(huán)的圓心始終在N極的軸線上，圓環(huán)所在的位置的磁感應強度大小均為B，當圓環(huán)在加速下落時某一時刻的速度為v，則 A．此時整個環(huán)的電動勢為E＝

13、2BvπR B．此時圓環(huán)的加速度a＝ C．忽略電感的影響，此時圓環(huán)中的電流I＝ D．如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝ 20．如圖所示，EF和MN兩平行線將磁場分割為上、下兩部分，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．現有一質量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力)從EF線上的A點以速度v斜向下射入EF下方磁場，速度與邊界成30°角，經過一段時間后正好經過C點，經過C點時速度方向斜向上，與EF也成30°角，已知A、C兩點間距為L，兩平行線間距為d，下列說法中正確的是 A．粒子不可能帶負電 B．磁感應強度大小可能滿足B＝ C．粒子到達C點的時間可能為＋ D．粒子

14、的速度可能滿足v＝(n＝0，1，2，3，…) 答題卡 題 號 16 17 18 19 20 得 分 答 案 二、填空題(每空2分，共10分) 21．某興趣小組要精確測定電源的電動勢和內阻，他們找來了如下器材： A．電流表G(量程為30 mA、內阻未知) B．電阻箱R(0～999.9 Ω) C．滑動變阻器R1(0～20 Ω) D．滑動變阻器R2(0～1 kΩ) E．開關、導線若干 F．電源E(電動勢約10 V) (1)要完成實驗，首先需測量電流表G的內阻．測量電流表G內阻的實驗電路如圖甲所示： ①將下述實驗過程補充完整． a．選

15、擇器材，滑動變阻器R′應該選取______(選填“R1”或“R2”)； b．連接好電路，R′的滑片應調到______(選填“a”或“b”)端； c．斷開S2，閉合S1，調節(jié)R′，使電流表G滿偏； d．保持R′不變，閉合S2，調節(jié)電阻箱R的阻值，當R＝10 Ω時，電流表G的示數為20 mA； ②如果認為閉合S2前后干路上電流不變，則電流表G的內阻Rg＝________Ω. (2)在測出電流表內阻Rg后，測定該電源的電動勢和內阻的電路如圖乙所示．閉合開關S，調整電阻箱R，讀取相應的電流表示數I，記錄多組數據(R，I)，得到如圖丙所示的－R圖線，則電源的電動勢E＝________V，內阻r

16、＝________Ω. 三、計算題(共10分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分) 22．如圖所示，一面積為S單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連結成閉合回路，不計圓形金屬線圈及導線的電阻．線圈內存在一個方向垂直紙面向內、磁感應強度均勻增加且變化率為k的磁場Bt.電阻兩端并聯一對平行金屬板M、N，N板右側xOy坐標系(坐標原點O在N板的下端)的第一象限內，有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場邊界OA和y軸的夾角∠AOy＝45°，AOx區(qū)域為無場區(qū)．在靠近M板處的P點由靜止釋放一質量為m，帶電量為＋q的粒子(不計重力)，經過N板的小孔，從Q(0，a)點垂

17、直y軸進入第Ⅰ象限，經OA上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求： (1)平行金屬MN獲得的電壓U； (2)yOA區(qū)域勻強磁場的磁感應強度B； (3)若只改變Ⅰ象限內磁感應強度的大小，帶電粒子進入磁場偏轉后能打到N板的右側，設粒子與N板碰撞前后電量保持不變并以相同的速率反彈，不計粒子與N板碰撞的作用時間，則帶電粒子在磁場中運動的極限時間是多少？ 湖南師大附中2017－2018學年度高二第一學期期末考試物理(理科)參考答案－(這是邊文，請據需要手工刪加) 湖南師大附中2017－2018學年度高二第一學期期末考試 物理(理科)參考答案 第Ⅰ卷 一、單項選擇題(每小

18、題5分，共50分) 題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 D B C D D C A C D D 二、填空題(每空3分，共21分) 11．100.25　5.699±0.001(均可) 12．(1)A　C　E (2)導線連接在滑動變阻器的滑片上　采用了電流表內接法 【解析】(1)因兩節(jié)新的干電池的電動勢為3 V，電壓表應選0～3 V，故選A；因金屬絲的電阻大約為5 Ω，流過電流表金屬絲的電流大約I＝＝ A＝0.6 A，電流表應選C；由I＝，結合電流表讀數原理，應滿足IA≤≤IA，可求得15 Ω≤R≤30 Ω，可見滑動變阻器

19、可以用限流式，應選E； (2)因>，所以電流表應用外接法，所以該同學實物接線中的兩處明顯錯誤1采用了電流表內接法，2導線連接在滑動變阻器的滑片上． 三、計算題(共29分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分) 13．(9分)(1)正(3分) (2)3×10－6 C(3分) (3)5×10－2 N(3分) 14．(10分)【解析】(1)導體棒AB產生的感應電動勢E＝BLv＝2.5 V(2分) 由右手定則，AB棒上的感應電流方向向上，即沿B→A方向(2分) (2)R并＝＝2 Ω(2分) I＝＝ A(2分) UAB＝I·R并＝ V(2分) 1

20、5．(10分)【解析】(1)質子在電場中加速，根據動能定理得 eU＝mv2(2分) v＝(1分) (2)粒子在磁場中做勻速圓周運動evB＝m(2分) T＝(1分) t＝T＝(1分) (3)r＝＝(2分) ＝ (1分) 第Ⅱ卷 一、多項選擇題(每小題6分，共30分) 16．AD　【解析】以金屬棒為研究對象，受重力、安培力、彈力和摩擦力． 安培力F＝BIL 兩角的關系θ＝90°－α f＝μN 由平衡條件得：G＝N＋BILsin θ，f＝BILcos θ 解得：B＝ 在B轉過30°的過程中，安培力與沿順時針轉動，所以θ從30°減小到0°，由數學知識可知：磁感應強度

21、可能始終變大，也可能先變小后變大，故AD對． 17．AC　【解析】當速度最小時有：μmg＝F庫＝k，所以解得：r＝，A正確，點電荷從A運動B過程中，根據動能定理有：UABq－mgμL0＝mv2－mv，解得，W＝μmgL＋mv2－mv，B錯誤，C正確，UAB＝，電荷帶負電，D錯誤． 18．AC　【解析】設R1、R2、R3、R4的電流分別為I1、I2、I3、I4，電壓分別為U1、U2、U3、U4.干路電流為I總，路端電壓為U，電流表電流為I.當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向左滑動時，R2變小，外電路總電阻變小，I總變大，由U＝E－I總r知，U變小，則電壓表示數變小．U變小，I3變小，由I總＝I3

22、＋I4且I總變大知，I4變大，U4變大，而U1＝U－U4，U變小，則U1變小，I1變小，I總變大，又I總＝I＋I1，I變大，故A正確；由圖可知電阻R1與R2并聯后再與R4串聯，然后再與R3并聯，明顯R1未被電流表短路，B錯誤；電源的內電阻r＝，I總＝I＋I1，I總變大，I變大，I1變小，所以ΔI總＜ΔI，則＞，故C正確；D錯誤，故選AC. 19．AD　【解析】圓環(huán)落入徑向磁場中，垂直切割磁感線，磁感應強度為B，則產生的感應電動勢E＝Blv＝B·2πRv，選項A正確；圓環(huán)的電阻為R電＝ρ，圓環(huán)中感應電流為I＝＝，選項C錯誤；圓環(huán)所受的安培力大小為F＝BI·2πR，此時圓環(huán)的加速度為a＝，m＝d

23、·2πR·πr2，得a＝g－，選項B錯誤；當圓環(huán)做勻速運動時，安培力與重力相等時速度最大，即有mg＝F，則得d·2πR·πr2g＝B··2πR，解得vm＝，選項D正確． 20．BCD　【解析】若粒子帶負電，粒子可沿圖甲軌跡通過C點，所以選項A錯誤；如果粒子帶正電，且直接偏轉經過C點，如圖乙所示，則R＝L，由Bqv＝得B＝，所以選項B正確；在圖丙所示情形中粒子到達C點所用時間正好為＋，則選項C正確；由于帶電粒子可以多次偏轉經過C點，如圖丁所示，由幾何知識可得，L＝2ndtan 60°＋2Rsin 30°，則R＝L－2nd，根據R＝可得，v＝(n＝0，1，2，3，……)，選項D正確． 二、

24、填空題(每空2分，共10分) 21．(1)①R2　a?、? (2)9　40 【解析】(1)電源的電動勢約為10 V，電流表的滿偏電流為30 mA，則電路總電阻的最小值為Rmin＝＝ Ω＝333.3 Ω，則滑動變阻器應選擇R2；閉合開關S1前，應將滑動變阻器接入電路的電阻值調到最大，因此連接好電路后，滑動變阻器的滑片應調到a端；閉合S2后，由并聯電路的特點可知，(Ig－I)R＝IRg，則Rg＝5 Ω.(2)根據題圖乙，由閉合電路歐姆定律可知E＝I(R＋r＋Rg)，則＝R＋，則圖象的斜率k＝，圖象的截距為b＝，又由圖象可得k＝、b＝5，由以上可解得E＝9 V、r＝40 Ω. 22．【解析】

25、(1)根據法拉第電磁感應定律，知感應電動勢為 E＝＝S＝kS?、?分 (2)因平行金屬板M，N與電阻并聯，故M、N兩板間的電壓為 U＝E＝kS?、?分 帶電粒子在M、N間做勻加速直線運動，有 qU＝mv2　③1分 帶電粒子進入磁場區(qū)域的運動軌跡如圖所示，有 qvB＝m?、?分 由幾何關系可得 r＋rcot 45°＝a　⑤1分 聯立②③④⑤得B＝?、?分 (3)設粒子運動圓周半徑為r′，r′＝，當r′越小，最后一次打到N板的點的越靠近O點，在磁場中圓周運動累積路越大，時間越長，當r′為無窮小，經過n個半圓運動，最后一次打到O點，有：n＝?、?分 圓周運動周期：T＝　⑧1分 最長的根限時間：tm＝n?、?分 由②③⑦⑧⑨式得：tm＝＝　⑩1分