黑龙江省大庆市2016-2017学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

黑龙江省大庆中学2016-2017学年高二上学期期末考试 物理试题 一、选择题(共13小题，每小题4分，共52分。1-8小题为单选题，913小题为多选题)1如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是 ()【答案】c考点：左手定则【名师点睛】本题考查了判断通电导线是否受安培力作用，知道导线受安培力的条件、分析图示情景即可正确解。2如图1所示，在a板附近有一电子由静止开始向b板运动， 则关于电子到达b板时的速率，下列解释正确的是 () a两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大b两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大c与两板间的距离无关，仅与加速电压u有关d以上解释都不正确【答案】c【解析】试题分析：根据动能定理知，qu=mv2，解得：，获得的速率与加速电压有关，与间距无关加速度，知间距越小，加速度越大根据，解得：，间距越大，时间越长，故abd错误，c正确故选c。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可。3矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50v，那么该线圈由图所示位置转过30，线圈中的感应电动势大小为() a50v b25v c25v d10v【答案】c考点：交流电【名师点睛】本题关键记住正弦式交变电流的瞬时值与最大值的关系公式e=emcost（从垂直中性面位置开始计时），基础题。4电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是()a中的场强e是电荷q产生的 b中的场强e是电荷q产生的c中的f表示单位正电荷的受力 d和都只对点电荷适用【答案】b【解析】试题分析：是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，式子中的q是试探电荷的电量，f表示电荷的受力，选项ac错误；点电荷的电场强度，式中q是场源电荷的电荷量，只适用点电荷电场，故b正确，d错误；故选b考点：电场强度【名师点睛】解决本题的关键是理解并掌握场强两个公式的条件、各个物理量的准确含义，要在准确二字下功夫，不能只记公式形式。5当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是()a电压表和电流表读数都增大 b电压表和电流表读数都减小c电压表读数增大，电流表读数减小d电压表读数减小，电流表读数增大【答案】a考点：电路的动态分析【名师点睛】本题先分析变阻器接入电路电阻的变化，再分析外电路总电阻的变化，路端电压的变化，根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化，是电路动态分析问题常用的分析思路。6图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合，如图所示。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是()abcdl 【答案】a【解析】试题分析：线框进入磁场过程中，bc边切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为负方向，当bc边离开磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，电流为正的，故bd错误；线圈进入磁场时，bc边切割磁感线，根据感应电动势大小公式：e=blv可得，有效切割长度越来越短，感应电动势减小，故感应电流越来小；当bc边离开磁场时，根据感应电动势大小公式：e=blv可得，切割长度越来越短，感应电动势减小，故感应电流越来越小，故a正确，c错误故选a。考点：法拉第电磁感应定律；右手定则【名师点睛】对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式e=blv中，l是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律。7如图甲所示，r10的电阻中有图乙所示的电流通过，则电压表的示数为() a2vb10v c. 20v dv 【答案】c考点：交流电的有效值【名师点睛】本题关键明确电压表的示数为有效值，先根据有效值定义求解电流有效值是突破口。8如图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴oo以角速度做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为b.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，则在转过30的过程中，环中产生的感应电动势的平均值是() abr2b.br2 c3br2 d4br2【答案】c【解析】试题分析：图示位置时穿过线圈的磁通量为：1=0；转过30时穿过线圈的磁通量为：2=bssin30=bs=br2，转过30用的时间为：，由法拉第电磁感应定律得感应电动势的平均值为：，故选c.考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】本题考查了交流电动势的平均值的求解，记住求解平均电动势的公式，找到初末两个状态的磁通量及时间即可解答.9两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒ab和cd可以自由滑动当ab在外力f作用下向右运动时，下列说法中正确的是()a导体棒cd内有电流通过，方向是dcb导体棒cd内有电流通过，方向是cdc磁场对导体棒cd的作用力向左d磁场对导体棒ab的作用力向左【答案】bd考点：右手定则；左手定则【名师点睛】解决本题的关键掌握右手定则和左手定则，并能正确运用右手定则判断感应电流的方向，运用左手定则判断安培力的方向。10如图所示，一电容为c的平行板电容器，两极板a、b间距离为d，板间电压为u，b板电势高于a板，两板间有m、n、p三点，mn连线平行于极板，n、p连线垂直于极板，m、p两点间距离为l，pmn.以下说法正确的是()a电容器带电量为 b两极板间匀强电场的电场强度大小为cm、p两点间的电势差为d若将带电量为q的电荷从m移到p，该电荷的电势能减少了【答案】cd考点：电场强度；电势差；电容器【名师点睛】本题中涉及电容、电场强度、电势差、电场力做功等多个知识点公式u=ed中，d是两点间沿场强方向的距离，不是两点间的距离.11如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中rt为ntc型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，r1为定值电阻，下列说法正确的是() a交流电压u的表达式u36sin100tvbrt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大c变压器原、副线圈中的电流之比随rt处温度的变化而变化drt处温度升高时，变压器原线圈的输入功率变大 【答案】ad【解析】试题分析：由图乙可知交流电压最大值um=36v，周期t=0.02s，可由周期求出角速度的值为100，则可得交流电压u的表达式 u=36sin100tv，故a正确；rt处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，初级电流变大；电压由输入电压和匝数比决定，所以电压表示数不变，故变压器输入功率变大，故b错误，d正确；变压器原、副线圈中的电流之比等于n2:n1，故不随rt处温度的变化而变化，选项c错误；故选ad。考点：变压器；电路的动态分析【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。12所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙如图述正确的是( ) a1、3两点电场强相同 b5、6两点电场强度相同c4、5两点电势相同 d1、3两点电势相同【答案】abc考点：电场强度；电势【名师点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围的电场线分布，知道两电荷连线的中垂线是等势线分析时要抓住对称性。13如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为b，方向相反且垂直纸面，mn、pq为其边界，oo为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于oo对称的位置时() a穿过回路的磁通量为零b回路中感应电动势大小为2blv0c回路中感应电流的方向为顺时针方向d回路中ab边与cd边所受安培力方向不相同【答案】ab【解析】考点：法拉第电磁感应定律；安培力；右手定则【名师点睛】本题关键要理解磁通量的概念，如有磁场两种方向穿过线圈时，要按抵消的磁感线条数来确定磁通量要掌握导体切割磁感线感应电动势公式e=blv，明确两个电动势方向相同时相互串联，要正确选择相关定则判断感应电流的方向和安培力方向，对于这些基本规律要加强理解和应用。二、实验题（每空2分，图4分，共计16分）14（14题在答题卡上）15为了测量一个量程03v、内阻约数千欧的电压表的内电阻，可采用一只电流表与它串联后接入电路。（1）本实验测量电压表内电阻依据的公式是_，需测量的物理量分别用_和_ 测出。（2）若提供的实验器材有： a待测电压表；b电流表（006a，内阻约02）；c电流表 （0100ma，内阻约2）；d电流表 （010ma，内阻约50）；e滑动变阻器（050，额定电流05a）；f直流电源（输出电压6v）； g开关、导线。为减小读数误差，多次测量取平均值。顺利完成实验，应选用的实验器材为_（填英文序号即可）。（3）在方框内画出正确的实验电路图。【答案】（1）；电压表；电流表（2）a、d、e、f、g（3）电路如图；（3）电压表的电阻约数千欧姆，而滑动变阻器的电阻只有50欧姆，所以滑动变阻器只能作为分压电阻使用，要选择分压电路实验原理如图：考点：伏安法测电阻【名师点睛】该题测量电压表内阻可以使用伏安法，电压表既可以显示电压，又是待测电阻判断出滑动变阻器只能作为分压电阻使用，要选择分压电路是解题的关键。三、计算题（共6小题，总计58分）16(8分)(2010北师大附中高二期中)交流发电机的原理如左下图所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕oo轴匀速转动，转轴与磁场垂直在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图所示，已知线圈的电阻为r2.0.求： (1)矩形线圈转动的周期是多少？ (2)保持线圈匀速转动，1分钟内外界对线圈做的功是多少？【答案】(1)4.0102s (2)240j【解析】试题分析：(1)由图象得：t4.0102s(2) 由图象得：电流最大值为imax2a电流的有效值外界对线圈做的功为考点：交流电的有效值；电功【名师点睛】解决本题的关键是能从i-t图象中得出电流的最大值、周期，以及知道峰值与有效值的关系；求解电功和电功率都要用有效值。17（10分）如图7所示，两平行金属导轨间的距离l0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37 ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b0.50 t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势e4.5 v、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻r02.5 金属导轨电阻不计， 取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力【答案】（1）1.5a（2）0.30 n（3）0.06 n【解析】试题分析：(1)根据闭合电路欧姆定律得(2)导体棒受到的安培力f安bil0.30 n (3)对导体棒受力分析如右图，将重力正交分解f1mgsin 370.24 nf10的区域内存在着沿y轴正方向、场强为e的匀强电场，y0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的p（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的d（d，0）点。已知带电粒子的质量为m，带电量为 q。h、d、q均大于0，不计重力的影响。（1）若粒子只在电场作用下直接到达d点，求粒子初速度的大小v0；（2）若粒子在第二次经过x轴时到达d点，求粒子初速