1、- 1 -江西省吉安市 2017-2018 学年高二物理下学期期末考试试题一、选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分,共 32 分。其中 15 小题只有一个选项符合要求，第 68 小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，有选错或不选的得 0 分)1.中国宋代科学家沈括在公元 1086 年写的梦溪笔谈中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图 1 所示，结合上述材料，下列说法正确的是A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B.对垂直射问地球表面宇宙射线中的高能带
2、电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置2.如图 2 所示，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线 ，匀强磁场的磁感O应强度为 B=1T,在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有 a、 b、 c、 d 四个点。已知 d点的磁感应强度为 ，方向斜向右上方，并与 B 的夹角为 45，则下列说法正确的是TA.a 点的磁感应强度为零B.b 点的磁感应强度与 d 点相同C.c 点的磁感应强度为零D.直导线中的电流方向垂直纸面向里3.如图 3 甲所示， A、
3、 B 为两个相同的导体线圈，它们共轴并靠近放置。 A 线圈中通有乙图所示的交变电流，下列说法正确的是(规定从左往右看顺时针方向为正)- 2 -A.0t1时间内， B 线圈中的感应电流沿顺时针方向B.t2时刻， B 线圈中没有感应电流C.t2时刻， A、 B 线圈之间存在相互吸引力D.0t1和 t3t4时间内， B 线圈中的感应电流方向相同4.示我水平固定在竖直向下，磁感应强度为 B 的匀强磁场中，导轨左端接有电阻 R，导轨上垂直放置一根金属棒(与导轨接触良好)，导轨和金属棒电阻不计。现给金属棒施加一水平向右的恒定拉力，使金属棒沿导轨由静止开始向右加速运动，最终匀速运动。当恒定拉力的大小变为原来
4、的 k 倍时，则金属棒最终匀速运动时的速度大小和拉力的功率分别变为原来的A.k 倍， k 倍 B. k2倍， k 倍 C. k 倍， k2倍 D. k2倍，k 2倍5.如图 5 所示，空间内存在半径为 r 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B。在磁场边界上有一粒子源 S，粒子源以相同的速率 V 沿纸面向磁场中各个方向发射比荷为 的2qVmr带电粒子，不计粒子重力，则这些粒子在磁场中运动的最长时间为A. B. C. D.3rV2r23rVr6.如图 6 所示，一个匝数为 100 匝内阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁感线的转轴 匀速转动，转动周期为 0.02s，矩形线圈通过滑环与理想变
5、压器相连，原副线圈匝数O比为 1:2，副线圈所接电阻 R=2，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电阻 R 上消耗的功率为 8W，下列说法正确的是- 3 -A.t=0 时刻，电压表的示数为 2VB.电流表的示数为 4AC. 穿过线圈的磁通量的变化率为1s30t2Wb/s10D.线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 in(V)et7.如图 7 所示，为研究某种射线装置的示意图。射线源发出的射线以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的中央 O 点，出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场后，射线在板间做半径为 r 的圆周运动，然后打在荧光屏的 P 点。若在板间
6、再加上一个竖直向下电场强度为 E 的匀强电场，亮点又恰好回到 O 点，由此可知该射线粒子射线源A.带正电B.初速度为 BVEC.荷质比为2qrmD.荷质比为 2Br8.如图 8 所示，光滑斜面 PMNQ 的倾角为 =30，斜面上放置一矩形导体线框 abcd，其中ab 边长 L1=0.5m， bc 边长为 L2，线框质量 m=1kg、电阻 R=0.4，有界匀强磁场的磁感应强度为 B=2T，方向垂直于斜面向上， ef 为磁场的边界，且 ef/MN。导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力 F=10N 作用下从静止开始运动，其 ab 边始终保持与底边 MN 平行。已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入
7、过程中通过导线框某一截面的电荷量 q=0.5C，则下列判断正确的是- 4 -A.导线框进入磁场时的速度为 2m/s B.导线框 bc 边长为 L2=0.1m C.导线框开始运动时 ab 边到磁场边界 ef 的距离为 0.4m D.导线框进入磁场的过程中产生的热量为 1J第 II 卷(非选择题，共 68 分)二、非选择题(包括必做题和选做题两部分，其中 913 题为必做题，所有考生每道题都必须作答。9、10、11 题直接写结果，12、13 题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和单位。第14、15 题为选做题，考生根据要求
8、作答。)(一)必做题9.(4 分)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计(零刻线在正中位置)及开关如图 9 所示连接在一起，在开关闭合、线圈 A 在线圈 B 中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈 A 从线圈 B 中抽出时，电流表指针 。当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将 。(均选填“右偏”或“左偏”)10.(4 分)如图 10 所示，理想变压器的原线图接在 的正弦交流电源上，310sin()Vut副线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为 R=10 的电阻，已知原副线圈的匝数比
9、为 10:1.则二极管的耐压值为 V，变压器的输入功率为 W.(结果都取整数)- 5 -11.(4 分)图 11 甲为在温度为 10左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。箱内的电阻 R1=20k， R2=10k， R3=40k， R1为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图 11 乙所示.当 a、 b 端电压 Uab 0 时，电压鉴别器会使 S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度保持在 .12.(9 分)为响应国家“精准扶贫，产业扶贫”的战略，进一步优化能源消费结构，光伏发电成为精准扶贫的新途径，贫困户家多了一份固定收益的绿色环保存折，光伏发电将照亮“脱贫路”。如图 12 是所建光伏发电项目
10、。若光伏发电机总输出功率为 36KW，输出电压为500V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为 10，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的 4%，用户需要的电压为 220V，不计变压器的能量损耗。试求：(1)升压变压器的输出电压；(2)升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比。13.(12 分)如图 13 所示，在平面直角坐标系 xOy 中， x 轴上方存在垂直该平面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场，质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从 y 轴上的 A 点沿 x 轴正方向以- 6 -某一初速度进入磁场，粒子恰好到达 B 点。若将磁场替换成平行该平面沿 y 轴负
11、方向的匀强电场，粒子也能恰好到达 B 点。已知 A 点的坐标为(0，2 L)， B 点的坐标为( L，0)。求：(1)粒子的初速度大小 V0；(2)匀强电场的电场强度大小 E。(二)选做题(请考生从 14、15 题中任选一题作答。如果多做，则按 14 题计分。)14.选修 3-3(1)多项选择题(2 小题，每题 5 分。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分)下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常
12、数D.温度高的物体，它们分子热运动的平均动能一定大E.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大下列说法正确的是( )A.晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体B.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化C.同一种化学成分形成的物质既可能是晶体，也可能是非晶体D.一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大E.汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大(2)(12 分)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。已知 1
13、g 石墨烯展开后面积可以达到 2600m2，试计算每 1m2石墨烯所含碳原子的个数。(阿伏伽德罗常数 NA=6.01023mol-1，碳的原子质量 M=12g/mol，结果保留两位有效数字)- 7 -(3)(13 分)如图 14 为小敏设计的火警报警装置。在导热良好、开口向上的圆柱体气缸内，用活塞密闭一定质量的理想气体，27时，气体体积为 V1= 210-5m3，活塞质量不计，横截面积为 1cm2，大气压强 P0=1.0105Pa，当温度升高时，活塞上升，活塞上表面(涂有导电膜)与导线端点接触，使电路接通，蜂鸣器发出声音。报警器温度达到 177时会报警，求 27时活塞上表面与导线端点的距离 h
14、如果温度从 27升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为 20J，则空气柱的内能变化了多少?增大还是减少?15.选修 3-4 (1)多项选择题(2 小题，每题 5 分。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分)下列说法正确的是( )A.泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象B.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生变化的磁场C.杨氏双缝干涉实验中观察到了明暗条纹，证明光是一种波，如果用激光进行实验则效果没有那么明显D.经典力学理论的成立具有一定的局限性E.真空中的光速在不同的惯性参
15、考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关下列说法正确的是( )A.雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小D.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光E.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播(2)(12 分)如图 15 所示， a、 b 是水平介质上的两质点，相距 26cm，一列简谐横波沿介质由a 向 b 传播， a 是波源。 a 质点以周期 T=0.4s 作简谐振动，起振方向向下。当 a 质点第四次经过平衡位置向上运动时， b 质点正
16、好第一次到达负的最大位移处。求该介质中波的传播速度。- 8 -(3)(13 分)如图 16 所示，折射率 ，半径为 R 的透明球体固定在水平地面上， O 为球23n心，其底部 P 点有一点光源，过透明球体的顶点 Q 有一足够大的水平光屏，真空中光速为c，求：光在球体中沿直线从 P 点到 Q 点的传播时间 t；若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积 S 的大小。- 9 -江西省吉安市 2017-2018 学年高二下学期期末教学质量检测物理试题参考答案一、选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分,共 32 分。其中 15 小题只有一个选项符合要求，第 68 小题有多项符合题目要求。全部选
17、对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分)题 号 1 2 3 4 5 6 7 8答 案 B C D C C BC AD ACD9. 右偏 (2 分)，左偏；(2 分)10. 31 (2 分) ，24 (2 分) 11. 35 (4 分)12.解析：(1)损失的功率： (1 分)4%10WP设输电线上的电流为 I2，根据 ，可得 (1 分)2Ir2AI升压变压器的输出电压为： (1 分)23VUI(2)升压变压器原副线圈的匝数比为： (2 分)126n输电线上损失的电压为： (1 分)0Ir降压变压器原线圈两端的电压为： (1 分)3280VU升压变压器原副线圈的匝数比为
18、： (2 分)41n13.(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示：- 10 -设粒子做匀速圆周运动的半径为 R，由几何关系可知： (2 分)22()LR解得： (1 分)54RL由洛伦兹力提供向心力，得： (2 分)200vqBmR解得： (1 分)054qBvm(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动，由运动学公式，可得：x 轴方向： (2 分)0Lty 轴方向： (2 分)21a其中 (1 分)qEm联立解得： (1 分)254BL14.(1) ADE BCE (每小题选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分)(2)由题意可知
19、，1m 2石墨烯的质量为 (4 分)06mgS所以，1m 2石墨烯的物质的量为 (4 分)1ol2NM得到 1m2石墨烯所含原子个数 (4 分)2319.0.0An 个(3)在温度升高的过程中，密封的理想气体压强不变， (2 分)12VT解得，气体体积增大 (1 分)53210mV活塞上升 (1 分)540.LS所以，活塞上表面与导线端点的距离 (1 分)0.1hL在此过程中，气体压强 (2 分)501.PaP外界对气体做功 (2 分)JWV根据热力学第一定律 (2 分)UQ- 11 -可得 (1 分)1209JU所以，气体内能增加了 19J (1 分)15.(1) ADE BCE (2)a
20、点第四次过平衡位置向上振动时， a 振动时间 (3 分)172tTb 点第一次到达负的最大位移处时， b 振动时间 (3 分)4所以，振动由 a 传到 b 所需时间 (3 分)123.st该波的波速为 (3 分)0.2m/sxVt(3)光在透明球内传播速度 (3 分)cvn光从 P 传播到 Q 的时间 (2 分)Rt联立，解得 (1 分)43tc设透明介质的临界角为 C，则 ，得 (3 分)13sin260C如图所示：光屏上光照面是以 Q 为圆心， QM 为半径的圆。光线恰好在球体内发生全反射时的入射角等于临界角 C，由几何关系可得其半径 3rR(3 分)光屏上光照面积 (1 分)223SrR
