内容正文:
高二年级期末质量检测
物理(二)
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答題前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求。
1.人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩,下列关于电场和磁场
的说法正确的是
A,电场和磁场都是客观存在的,电场线和磁感线虽然看不到,但也是客观存在的
B.法拉第提出电荷周围存在着由它产生的电场
C.安培首次发现了电流周围存在磁场
D.楞次提出变化的磁场会产生电场
2.电动自行车给我们的日常生活带来很多便利,尤其适合短途通勤、购物或接送孩
子等情景。它以电能驱动,零尾气排放,有助于改善空气质量。如图所示是一款
电动自行车使用的锂电池的铭牌,若电机功率为500W,则该电车理论续航时间为
A.3h
60V25A5:、
B.5h
C.30h
D.180h
3.如图所示,△ABC是平行于匀强电场方向放置的一个直角三角形,A点电势为
0,∠ABC=53°,BC=15cm。若将电量为一6X10-6C的负电荷从A移到B,克
服电场力做功为3×10-4J,若从B移到C,电势能减少1.08X10-4丁,下列说法
正确的是
A.B点电势为50V
6
B.C点电势为-68V
53
C.电场强度大小为200V/m,方向从A指向B
D.电场强度大小为120V/m,方向从C指向B
4.如图所示,甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡,电感线圈直流电阻与
电源内阻均可忽略不计,下列说法正确的是
L
R占⑧
占R2
为
A.甲电路开关闭合时,A灯立即变亮,B灯缓慢变亮
B.甲电路开关断开时,A灯立即熄灭,B灯缓慢熄灭
C.乙电路开关闭合时,C灯缓慢变亮,D灯缓慢变亮
D.乙电路开关断开时,C灯缓慢熄灭,D灯先闪亮一下再熄灭
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5.如图所示,abcd为边长为L的正方形,在四分之一圆abd区域
a-
内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个
质量为m、电荷量为g的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁
场,粒子恰能从正方形cd边上的e点射出正方形区域,de间
距离为1,不计粒子的重力,则该粒子在磁场中运动的速度
o大小和时间t为
A.=9BL
m
,tsTm
2gB
B.=39BL,=m
m
3gB
C.o=③gBL
,=器
D.gBL
3m
t六2m
3gB
6.下图是交流发电机的示意图,装置中两磁极间产生的磁场可近似为匀强磁场,匝
数N=100的线圈总电阻r=22,外电路电阻为R=8n,若发电机产生交流电的
电动势表达式为e=220√2sinl00πt(V),下列说法正确的是
A.t=0时线圈可能位于图乙位置
B.线圈磁通量的最大值为2.2区wb
不
C.=s时通过外电阻R的电流大小为11A
D.若在EP间连接一个理想电压表,则=d08时电压表示数为176V
7.如图所示,在正方体上顶点A、C、B、D'处分别放置了点电荷,电荷量分别为
十Q、+Q、十Q、一Q。M点和N点分别为上表面和下表面的中心,关于这些
点电荷形成的电场,下列判断正确的是
+Qc
+0
D
+0
B
A.M点和N点的电场强度大小EM>EN
B.B点和D点的电场强度大小EB=ED
C.M点和N点的电势PM>PN
D.B点和D点的电势pB<PD
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二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,
有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选得0分。
8.关于下列两幅课本上的插图的说法正确的是
等离子体
甲
A.图甲是磁流体发电机的结构示意图,通过电阻R的电流方向是从上向下
B.图甲中若增大等离子体的人射速度,则两板间电压将增大
C.图乙是回旋加速器的示意图,粒子飞出加速器时的最大动能与电压U无关
D.图乙中粒子在磁场中运动时动能不变,粒子每次经过狭缝加速时速度增加量
都相等
9.如图所示,圆心为O、半径L=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、
磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆OP长度与导轨半径相等,电阻r=
1n,OP绕O点以角速度w=20rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。
O、M两点用导线相连,电容C=1.2×10-10F的电容器和电动机并联在电路中,
电动机内阻为1Ω,圆形导轨与导线电阻均不计,电压表、电流表均是理想电表。
调节滑动变阻器,当电动机正常工作时电压表示数为20V,电流表示数为5A。
下列说法正确的是
A.电容器的左极板带正电,电荷量为1.8×10-9C
B.电动机正常工作时的输出功率为75W
C.若控制电动机不转,当滑动变阻器滑片缓慢下滑时
电动机和滑动变阻器的功率之和一直增大
⊙R
D.若控制电动机不转,当滑动变阻器滑片缓慢下滑时
滑动变阻器的功率一直减小
10.在光滑水平面上两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,磁场宽度均为L,
方向分别垂直桌面向上和向下,俯视图如图所示。在磁场区域的左侧边界处,
有一边长为L的正方形导体线框,质量为,总电阻为R,且线框平面与磁场
方向垂直。现使线框右边与磁场边界平行并以速度水平向右进人磁场区域,
当线框位移为L时的速度为号,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.线框向右穿越磁场过程中线框内感应电流方向是
先顺时针再逆时针
B.线框恰好可以完全离开右侧磁场
×XX!
C.线框向右运动第一个距离L和第二个距离L过程
中安培力的冲量大小之比为1:2
l.
D.线框向右运动第一个距离L和第二个距离L过程
×X×
中线框产生的焦耳热之比为11:24
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三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确
写出数值和单位。
11.(6分)某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲采用伏安法测出金
属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为102。
(1)如图甲、乙所示,用螺旋测微器测其直径D=
mm,
再用游标卡尺测其长度为L=
cm。
10
12 cm
山H4H4u
20
10
20
甲
乙
(2)实验室中有以下器材可供使用:
A.电压表0~3V,内阻Ry约为5k2;
B.电流表0~0.6A,内阻RA为0.52;
待测金属丝
C.滑动变阻器(052);
D.两节干电池、开关及导线若干。
①要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,
站
请在答题卡补全图丙所示的实物图;
②实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U一I
图像是一条过原点的直线,已知该图线的斜率为,金属丝的有效长度为L,
直径为D,则该金属丝电阻率的表达式为
(用题目中给定的字母表示)。
12.(8分)某同学在实验室练习使用多用电表,他所用多用电表的电池是一节旧的
干电池。
w"Tm
A-V-O
(1)观察多用电表欧姆挡表盘,表盘正中央数值为“15”;
(2)该同学想要测3V量程电压表的内阻,步骤如下:
①将选择开关调到欧姆挡的X1k挡,用红、黑表笔短接进行欧姆调零,
②用红表笔接电压表的
接线柱,黑表笔接接线柱,(均选填“3”、“一”)
③实验发现多用表指针偏角
(选填“太小”或“太大”),所以他将选择开关
调到×1002挡。接下来
(选填“需要”“不需要”)重新用红、黑表笔短接
进行欧姆调零,
④重新正确测量电压表阻值,多用电表指针正对表盘上“10”位置,电压表示
数为0.58V,则可知电压表阻值的测量值为
Ω,多用电表欧姆挡所用
电源的电动势为V。
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13.(10分)光伏发电系统是指无须通过热过程,直接将光能转变为电能的发电系
统。图示是某光伏发电系统为一个城市的几个学校供电照明的示意图。已知太
阳能光伏发电机的输出电压为250V,升压变压器的原、副线圈的匝数之比
1:2=1:120,这几个学校有标有“220V、100W”字样的电灯5400盏。若
全部电灯正常发光,变压器均为理想变压器,输电线损耗功率是发电机输出功
率的10%。
(1)求输电线的总电阻R和降压变压器的匝数比n3·n4;
(2)若仅改变输电线的材料使输电线电阻减少10%,求增加了多少盏正常发光
的电灯。
14.(14分)相距L=1m的两平行金属导轨竖直放置,其下端通过两个绝缘材质的
光滑小圆弧M、N与水平放置的相距也为L=1m的两平行金属导轨平滑连接。
竖直导轨上端连接一个电容器,电容C=0.01F,整个竖直导轨处于水平向右的
匀强磁场中,磁感应强度B1=10T。水平导轨右端连接两个定值电阻,R1=
R2=1,矩形区域abcd长为L=4m,该区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感
应强度为B2,B2一t图像如图乙所示,其中t=0.6s,t2=1.6s。
一个质量为m=1kg、电阻为r=0.52、长度为L的导体棒紧贴竖直导轨由静止
释放,它沿导轨下滑h=1.6m后到达小圆弧然后滑人水平导轨,不计导体棒经
过小圆弧速率的变化。导体棒经过虚线αb时开始计时,t1时刻导体棒刚好停止
运动,若导体棒与区域abcd间的动摩擦因数为μ=0.5,水平导轨足够长,不
计空气阻力与其他摩擦以及所有导轨电阻,导体棒始终垂直于导轨,重力加速
度为g取10m/s2。求:
(1)导体棒下滑h时的速度大小;
(2)导体棒在虚线ab右侧运动的距离x;
(3)0~t2时间内电阻R1产生的热量Q。
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15.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向里的
匀强磁场I,磁感应强度为B(大小未知),在第三象限内存在沿x轴正方向的
匀强电场,在第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度为4B,一
比荷为,品的带正电的粒子以初速度由P点沿x轴负方向进人磁场I,P点的
坐标为(0,L),一段时间后粒子的速度与x轴负方向呈60°角并进人匀强电场,
电场强度大小为E=Bm
3gL
,粒子受到的重力忽略不计。求:
××××
0
E
(1)匀强磁场I的磁感应强度B的大小;
(2)粒子第二次进入电场时的位置坐标;
(3)粒子从离开P点到第五次经过y轴负半轴的时间。
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物理(二)答案
1.【答案】B
【解析】电场线和磁感线不是客观存在的,A错误;法拉第提出电荷周围存在着由它产生的
电场,B正确;奥斯特首次发现了电流周围存在磁场,C错误;麦克斯韦提出变化的磁场能
产生电场,D错误;故选B。
2.【答案】A
【解析】60V、25Ah是描述电池规格的参数,其中60V代表电池的额定电压为60伏特,25Ah
代表电油的容量为25,了号宁A,1号=52点=,A比路。
3.【答案】C
【解析】UAa=
=6x10V50V,V=9,-g,赦%,=-50V,A错误:电势能减少
W&=-3×104
9
1.08×10J,则电场力做正功mae=1.08x10,Uc平2=108x10V=-18V,
9-6x10-6
Uc=p-9,p=-32V,B错误;由几何关系可知AB=25cm,在AB边上找到电势为-32V
的位置D,BD=AB.50-32-9m,由几何关系知CD恰好与AB垂直,故电场线应沿AB边,
50
A点电势高于B点,所以电场线应由A指向B,五=:=200Vm,C正确,D错误。
AB
4.【答案】D
【解析】甲电路开关闭合时,A灯立即变亮,B灯立即变亮再缓慢熄灭,A错误;甲电路开
关断开时,A灯立即熄灭,B灯闪一下缓慢熄灭,B错误;乙电路开关闭合时,C灯缓慢变
亮,D灯立即变亮,C错误;乙电路开关闭合稳定时流过C灯的电流大于D灯,所以开关断
开时,C灯缓慢熄灭,D灯先闪亮一下再熄灭,D正确;故选D。
5.【答案】D
【解析】如下图所示,带电粒子指向圆心进入磁场,则离开磁场时速度的反向延长线应过圆
心,即末滤度方向沿am方向,国e-,/e-30,则由几何关系可,带电微了在
能场中运动的半径=5L,由B=m”知v=v5gBL,粒子做圆周运动的圆心角为120°,
v
3
3m
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故f=1.2n_2m
,D正确。
3 gB
3aB
6.【答案】D
【解析】e=220W2sin100πt,t=0时线圈感应电动势大小为0,此时线圈可能位于图甲或者
丙位置,A错误;由电动势表达式知Enm=220W2(V)、o=l00πad/s),En=NBSw得磁通
量最大值心=2S=-0.025W,B错误:1=
s时通过外电阻R的电流大小
Noπ
600
220√2sinm
i三
6(A)=11V2A,C错误;若在EF间连接一个理想电压表,则t=1s时电压表
R+r
600
示数U=·R=176V,D正确:故选D。
√2R+I
7.【答案】C
【解析】A和C处点电荷在M和N点的电场强度大小关系是E=O<E,E,竖直向下,电
势关系9>g,点B'、D处点电荷在M和N点的电场强度关系是E<E%,方向均水平、
电势关系p=9%,=0,故EM<卫w,Pu>Pw,A错误,C正确;A和C处点电荷在B和D点
的电场强度大小关系是E=E。、方向相反,电势关系p。=p。,点B'、D处点电荷在B和D
点的电场强度大小关系是E=E”、电势关系P%>p,E与E成钝角,E。与E”成锐角,根据
电场强度矢量合成,得E。<E。,电势求和知Pa>P,B、D错误;故选C。
8.【答案】BC
【解析】图甲是磁流体发电机的结构示意图,根据左手定则可知,正离子向下偏转,B极板
U
电势高于A极板,通过电阻R的电流方向是从下向上,故A错误,由wB=q月,得U=Bh,
高二物理(二)第2页共7页
故v增大时,极板电压也增大,B正确:图乙是回旋加速器示意图,粒子飞出加速器时的
最大动能由D形盒半径决定,与电压U无关,C正确;图乙中粒子在磁场中运动时动能不变,
粒子每次经过狭缝加速时动能增加量都相等,速度增加量不相等,D错误;故选BC。
9.【答案】AC
【解析】OP绕O点逆时针匀速转动,根据右手定则可知,电流从PO流向M点,所以电容
器左极板带正电,电动势E=二BLw=40V,U。=E-U,-Ir=15V,,9=CU。=1.8×109C,
故A正确;电动机正常工作时的输出功率P=UI-I=50W,故B错误;原来滑动变阻
器接入电路的阻值R==4,若仅控制电动机不转,当滑动变阻器滑片缓慢下滑时电动机
和滑动变阻器的电阻和变小,慢慢接近电源内阻,故两者功率之和一直增大,C正确:若控
制电动机不转,当滑动变阻器滑片缓慢下滑时滑动变阻器的阻值变小,等于2Ω时滑动变阻器
的功率最大,故应先变大后变小,D错误;故选AC
10.【答案】BD
【解析】线框向右穿越磁场过程中线框内感应电流方向是先顺时针后逆时针再顺时针,A错
5
误;线框运动第一个L的过程中由动量定理可知-BLt=二v-v,It=q=
四_B肛。当线
6
RR
框运动第二个L过程中磁通量改变量为2B,-2B11=m,-m5y71=g=△D-2BL
5
6
R
R
1
得y,=二v,同理,当线框运动第三个L过程中磁通量改变量为BL,
6
B=m,-m2yi=q=△D=BL
,¥,=0,速度刚好减为0,所以线框恰好可以完全离
R
R
开右侧磁场,B正确:
由动量定理可知,线框所受安培力冲量是线框动量的变化量,故I:I,=1:4,C错误;
线框向石运动第一个距离L过程产生的焦耳热2:马
11
26
二w2,线框向右运动
-7
9:Q2=11:24,D正确;故选BD。
11.【答案】(1)4.749(4.749~4.751均可给分)(1分),10.150(1分):
高二物理(二)第3页共7页
2D见解析,(2分)②p=-RmD
(2分)
4L
【解析】(1)用螺旋测微器测其直径4.5mm+0.01mm×25.0=4.750mm,
用游标卡尺测其长度为L=10.1cm+0.05mm×10=10.150cm;
待测金属丝
(2)①
oa
U
②根据欧姆定律I=
Rs+R,
根据电阻定律R=P
号,金属丝的横截面积为S=0,解得
+R,)-以,图线的斜率为=P+尼,解得p
4L
4L
U=(p-
(k-R4)πD
4L
12.【答案】②-”(1分)、3”(1分);③太大(2分),需要(1分):
④1.0×103(1分),1.45(2分)
【解析】②多用电表电流从黑表笔流出,所以黑表笔应接电压表的3接线柱,红表笔应接“-”
接线柱;
③根据指针偏角太大需要换小档(或者根据后续步骤知电压表内阻约为1kΩ,如果用×1k2,
则指针指在1”,偏角太大)知应填太大”;换挡必须重新欧姆调零;
④多用电表指针正对表盘上10位置,测量值为10.0×1002=1.0×1032,由
女统动发限欢博m
13.【答案】(1)R=1502,m:n4=1350:11;(2)600
【解析】()由-业,得U,=3000V…(1分)
U,n
用户端P=WP=5.4×105W.
(1分)
由P=U,I(1-10%),得I=20A…
…(1分)
高二物理(二)第4页共7页
由UU,I·10%=I2R,得R=1502…
…(1分)
降压变压器的输入电压U3=U2-IR=27000V…(1分)
由-h,U,=220V,得%%,=1350:11…(1分)
U na
(2)若仅改变输电线的材料,灯正常发光,变压器匝数比都不变,则U2、U3都不变
由U,=0,+1R1-10%)得T=1
…(1分)
90%
则用户得到的功率P=U,I′=6×I05W…(1分)
电灯数量N=
=6000(盏)…
…(1分)
P
故增加的正常发光的电灯数量△W=W-N=600(盏)…(1分)
14.【答案】(1)v=4m/s;(2)x=1m;(3)3J
【解析】(1)导体棒沿竖直导轨下滑过程中
g-BL1L=1a…
(1分)
1=Ag-CAU=CBLAV-CBla...
(2分)
△t△t
△t
联立以上两式可得a=5ms2
由v2=2h…
…(1分)
得y=4m/S…(1分)
(2)导体棒沿水平导轨运动的过程
-Logh-BILt=0-m.....................
…(1分)
h-q-
B,Lx
…(1分)
R
Rg=r+
RR2=1.02
…(1分)
R+R
联立以上三式可得x=m…
…(1分)
(3)0~t:
由能量守恒可知v2=mgx+g,得0。a=3J…(1分)
高二物理(二)第5页共7页
1
电阻R1产生的热量g=a=0.75J…(1分)
41
t~t2:
/≈、4B
·L(L'-x)
=3A…
…(1分)
12-h
R
且B,IL<mg,故金属棒静止
电阻R1产生的热量Q=
R(2-t)=2.25J…(1分)
2
所以,0一1,时间内电阻R1产生的热量Q=2+2=3J…(1分)
15【答案】-:《2)(0,-152):(3)Qm+8
Vo
【解析】(1)粒子在第二象限运动时,根据几何关系可知5cos60°=万-L
得万=2L…(们分)
根据洛伦兹力提供向心力B=…(1分
解得匀强磁场I的磁感应强度大小为B=
…(1分)
2gL
(2)粒子在第三象限运动时,由qE=@
得0=
3V0,,,7
…(1分)
3L
x轴方向:-万i60°=y,c0s60°t-1&
得1=232
…(1分)
Vo
y轴方向:y=v。sin60°·t,
得y=3L…(们分)
粒子离开电场时y=-火cos60+at=%,y=⅓sn60=3
26
所以,粒子的速度v=√y+2=V3v。…
…(1分)
高二物理(二)第6页共7页
速度与y轴负方向夹角满足
t归n日==√5,得日=60°…(1分)
v2
粒子在第四象限运动时,根据gy·4B=m
可得2=
3
…(1分)
由几何关系可知y'=25$in0=1.5L…
…(1分)
所以,粒子第二次进入电场时的位置坐标为(0,一1.5L)…(2分)
(3)粒子在第二象限运动的时间为t=二·
1.2_2πL
…(1分)
6v。3v
2v3L
(4)粒子第一次在第三象限运动的时间为t,=t=
%
粒子每次在第四象限运动的时间为5=名2=2L
Γ3v3v
…(1分)
粒子第二次在第三象限运动的时间为L,=2.sim60”_33Z
…(1分)
Vo
粒子从离开P点到第五次经过y轴的时间
16=5+5+25+2,=(2π+85)L
…(1分)
Vo
XXX
XXX
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