1、2018-2019学年上学期期末考试高二物理试题卷一、选择题（本大题共 12小题，每小题 4分，共 48分、在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一项符合题目要求，第 9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错或不答的得 0分）1下列叙述中正确的是（ ）A. 用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法B. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度 、qFE电容 都是采用了比值法定义的UQCC. 利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证D. 库仑提出了用电场线描述电场的方法2关于静电场，下列说法中正确的是（
2、 ）A. 随着电场强度的减小，电势也逐渐降低B. 电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少C. 电扬强度的方向与等势面垂直D. 将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电勢低的等势面，电场力做正3当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是（ ）A. 同时熔断B. 可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方C. 横截面积大的地方D. 横截面积小的地方4如图所示，R 为光敏电阻，光照越强电阻值越小。平行板电容器板间电压为 U，板间距为d，两板间为匀强电场。让质子流以初速度 垂直电场方向射入电场（不计质子重力）
3、，沿0va轨迹落到下板的中央。现只改变下列一个条件，有可能让质子沿 b轨迹落到下板边缘的是（ ）A. 开关 S断开B. 初速度变为 021vC使光照强度减弱D竖直移动上板，使板间距变为 2d5，回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D 1和 D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为 U、周期为 T的交流电源上。位于 D1圆心处的质子源 A能不断产生质子（初速度可以忽略） ，它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能 Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ）A若只增大交变电压 U，则质子的最大动能 Ek会变
4、大B若只增大交变电压 U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变。C. 若只将交变电压的周期变为 2T，仍能用此装置持续加速质子D质子第 n次被加速前、后的轨道半径之比为 n:16如图所示是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待爆接工件就焊接在一起了。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是（ ）A这种焊接方法的原理是电流的磁效应B线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快C线圈中的电流是很强的恒定电流D. 待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的
5、电流方向总是相反7如图甲所示，一根电阻 R4 的导线绕成半径 d2m 的圆，在圆内部分区域存在匀强磁场，中间 S形虚线是两个直径均为 d的半圆，磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示（磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正） ，关于圆环中的感应电流-时间图象，下列选项中正确的是（ ）8.如图所示、一个不计重力的带正电子粒子以 沿各图的虚线射人场中。A 中是正交的匀0v强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外；B 中 是两条I垂直纸面的长直导线中等大同向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；C 中 是圆环线圈中的电流、虚线过圆心且垂直圆环平面；D 中Q、一 Q是两个位置固
6、定的等量异种点电荷的电荷量、虚线是两位置连线的中垂线。其中，带电粒子能做匀速直线运动的是（ ）9.如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球 a、b 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内。如图所示，在水平推力 FF的作用下，小球a、b 静止于图示位置。如果将小球 b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（ ）A. 地面对小球的弹力可能减小B. 两个小球之同的距离增大C. 推力 F将减小D. 竖直墙面对小球 a的弹力不变10.如图甲所为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动。某一风速时，线圈中产生的正弦
7、式电流如图乙所示，则（ ）A. 电流的瞬时值表达式为 )(10sin5.AtiB. 磁体的转速为 5r/sC. 若给阻值为 10 的电阻供电，该电阻 1h内产生的电热为 1.8104JD. 线圈中电流的有值为 0.5A11.如图所示，电路中 a、b 是两个完全相同的灯泡，电阻为 R（忽略电压变化时对电阻的响）L 是一个自感系数很大、直流电阻为 R的自感线圈。当 S闭合与断开时，a、b 灯泡的发光情况正确的是（ ）AS 刚闭合后，a 灯立即变亮，b 灯逐渐变亮BS 刚闭合后，b 灯立即变亮，a 灯逐渐变亮CS 闭合足够长时间后，a 灯比 b灯更亮DS 断开后，a 灯立即熄灭，b 灯闪亮一下再逐渐
8、熄灭12如图所示，半径 R=0.5m的 圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，41Ob水平。一质量为 m10 4 kg、带电荷量为 q2010 6 C的粒子，从与圆弧圆心 O等高且距 O点 03m 的 a点，以初速度 =3ms 沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能0v垂直圆弧曲面打到弧面上的 c点（图中未画出） ，取 c点电势 0，则（ ）cA该匀强电场的电场强度 E100VmB粒子到达 c点的速度大小为 5msC粒子在 a点的电势为40VD粒子速率为 3ms 时的电势能为 4104 J二、实验题（本题共 2小题，共 14分。请按题目要求作答。 ）13 （6 分）如图所示，在水
9、平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒 ab，金属棒 ab处在沿南北方向的匀强磁场中。现通过测量金属棒 ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由 a流向 b（2）完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线；保持开关 S断开，读出台秤示数 m0；闭合开关 S，调节 R的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数 m1和_用米尺测量_（3）用测量的物理量和重力加速度 g表示磁感应强度的大小，可以得到 B_。（4）判断磁感应强度方向的方法是：若 m1m 0，磁感应强度方向垂直金属棒向_（填“南”
10、或“北” ） 。14 （8 分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材A干电池（电动勢 E约 15V、内电阻 r约 10）B电流表 G（满偏电流 20mA、内阻 R010）C电流表 A（量程 006A、内阻约 05）D滑动变阻器 R1（0 一 20，10A）E滑动变阻器 R2（01000，10A）F定值电阻 R0（阻值 990）G开关和导线若干（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实验测量，其中滑动变阻器选择_（填“R1”或“R2” ）（2）本实验中若将电流表 G和定值电阻 R0组装成电压表，则此电压表的量程为_V。（3）实验步骤如
11、下：利用选好的器材正确连接电路；闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端 P至某一位置，记录电流表 G的示数 和电流表1IA的示数 ；2I多次改变滑动端 P的位置，得到多组数据；在图乙所示的坐标纸上建立 、 坐标系，并已标出了与测量数据对应的 4个坐标点。1I2还有一组数据如图丙中的电表所示，请读出此时电流表 G的示数 I1_mA 和电流表A的示数 I2_mA将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出 图线；21I利用所画图线求得电源的电动势 E_V，电源的内阻 r=_（结果要求保留两位小数）三、计算题（本题共 4小题，共 38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
12、步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。 ）15 （8 分）如图所示为直流电动机提升重物的装置，重物的重量 G360N，电源电动势E90V，电源内阻为 r2，不计各处摩擦。当电动机以 v1ms 的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流 I6A。求：（1）电动机消耗的总功率为多少？（2）电动机线圈的电阻为多少？16 （8 分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。某小型发电站，输送的电功率为 P500kW，发电站输出电压为 U1250V。为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到 U25kV 再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率为 P
13、1340kW。所用变压器均为理想变压器。求（1）升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？（2）这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到 98，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？17.(10分）如图所示在 xOy平面内，有以虚线 OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域。OP与 x轴成 45角，OP 与 y轴之间的磁场方向垂直纸面向里，OP 与 x轴之间的电场平行于 x轴向左，电场强度为 E。在 y轴上有一点 M，到 O点的距离为 L。现有一个质量为 m、带电量为-q 的带电粒子，从静止经电压为 U的电场加速后，从 M点以垂直 y轴的速度方向进入磁场区域（加速电场图中没有画出）
14、，不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹与 OP相切时，磁感应强度 B的大小；（2）只改变匀强磁场磁感应强度的大小，使带电粒子经磁场能沿 y轴负方向进入匀强电场，则带电粒子从 x轴离开电场时的位置到 O点的距离为多少？从进入磁场到离开电场经过的时间为多少？18 （12 分）如图所示，两根间距为 L的平行金属导轨，其 cd右侧水平，左侧为竖直的 41画弧，圆弧半径为 r，导轨的电阻与摩擦不计，在导轨的顶端接有阻值为 R1的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现有一根阻值为 R2、质量为 m的金属杆，在水平拉力作用下，从图中位置 ef由静止开始做加速度为 a的匀加速直线运动，
15、金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好。开始运动后，经时间 t1，金属杆运动到 cd时撤去拉力，此时理想电压表的示数为 U，此后全属杆恰好能到达圆弧最高处 ab。重力加速度为 g。求：（1）金属杆从 ef运动到 cd的过程中，拉力 F随时间 t变化的表达式；（2）金属杆从 ef运动到 cd的过程中，电阻 R1上通过的电荷量；（3）金属杆从 cd运动到 ab的过程中，电阻 R1上产生的焦耳热。20182019 学年上期期末考试高中二年级 物理 参考答案一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。第 18 小题只有一个选项正确，第912 小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对
16、但不全的得 2 分，有选错或不答的得0 分)1B 2C 3D 4C 5D 6 B 7A 8C 9 BC 10BD 11AC 12AB二、实验题(本题共 2 小题，共 14 分。请按题目要求作答。)13. （1）见解析图 （2 分）（2）电流表的示数 I （1 分）金属棒的长度 l（字母合理既可） （1 分）（3） g （1 分）|m0 m1|Il（4）南 （1 分）14 （1）R 1 （1 分）（2）2 V （1 分）（3） I1=1.30 mA （1 分）I2=0.33 A （1 分）如图所示 （1 分）E=1.481.50 V （1 分） 导线 金属棒ab北I1/mAI2/A1.101.1
17、51.201.251.301.351.401.451.500 0.10.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7r=0.570.61 （1 分）三、计算题( 本题共 4 小题，共 38 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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。)15 （1）此时电路中的电流为 I5 A，则电源的总功率 P 总 EI906 W540 W （1 分）电源内阻消耗功率为 PrI 2r72 W （1 分）因此电动机消耗总功率为 P 电 P 总 I 2r468 W （ 2 分）（2）重物被提升的功率 PGFvGv3601 W360 W
18、 （1 分）设电动机线圈的电阻为 R，根据能量守恒得 P 总 P GI 2rI 2R （1 分）则得 R3 （2 分）16 （1）由变压器的变压关系可知 （2 分）1nU解得 （1 分）20n（2）输电线上损耗功率 PR=P-P1=160kV （1 分）现在要求 （1 分）kW0%)98(R根据输电线上损耗功率 （2 分）2(RrU解得输电电压应调节为 U=20 kV （1 分）17.（1）由动能定理可知 qU mv020 （1 分） 12解得 v02qUmr rL （1 分） 2解得 rL2 1带电粒子在磁场中做匀速圆周运动则 Bqv0 （1 分）mv02r解得 B （1 分）mv0qr 2
19、 1L 2mUq（2）由图可知带电粒子能沿 y 轴负方向进入匀强电场时，在磁场中运动的轨迹半径为xy45MPOrxy45MPORR （1 分）L2带电粒子在电场中做类平抛运动，加速度 a ，qEm粒子在 y 轴方向做匀速运动，则有 Rv 0t （1 分）粒子在 x 轴方向做匀加速运动，则 x at2 （1 分）12联立解得 xEL216U因此粒子从 x 轴离开电场的位置到 O 点的距离为 R x （1 分）L2 EL216U由图可知带电粒子在磁场中转过角度为 90，因此在磁场中的运动的时间（1 分）10248RLmtTvq又因为在电场中运动时间 04tU因此，从进入磁场到离开电场经过的时间为
20、（1 分）2=+48LtUq总 （ ）18 （1）金属杆运动到 cd 时，由欧姆定律可得 I1 UR1由闭合电路的欧姆定律可得 E1I 1(R1R 2) （1 分）金属杆的速度 v1at 1 （1 分）由法拉第电磁感应定律可得 E1BLv 1 （1 分） 解得 12()URBLat由开始运动经过时间 t，则 v=at 感应电流 （1 分）21BvI金属杆受到的安培力 F 安 =BIL 由牛顿运动定律 FF 安 ma （1 分）可得 （1 分）212()URmat（2）金属杆从 ef 运动到 cd 过程中，位移 x at1212电阻 R1上通过的电荷量： qIt（2 分）12EItBSxL可得 （1 分）2UtqR（3）金属杆从 cd 运动到 ab 的过程中，由能量守恒定律可得 Q mv2mgr （1 分）12因此电阻 R1上产生的焦耳热为 Q1 Q （1 分）R1R1 R2可得 Q1 ( m a2t12mgr ) （1 分）R1R1 R212
