湖北省黄冈市2016-2017学年高二上学期期末模拟测试物理试题.doc

高二物理

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

4．考试范围：选修3-1和选修3-2。

第I卷

一、选择题（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小题只有一个选项符合题意，第9~12小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）

1．在电磁学发展的过程中，很多物理学家都作出了突出贡献，下列有关说法正确的是

A．欧姆发现了电流的热效应

B．安培发现通电导线在磁场中会受到力的作用

C．楞次定律表明，感应电流会与原来的电流方向相反

D．奥斯特发现了“磁生电”，法拉第发现了“电生磁”

2．研究电流的磁效应时，将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方，导线不通电时，小磁针在地磁场作用下静止且N极指向北方，如图所示。现在直导线中通有从北向南的恒定电流I，小磁针转动后再次静止时N极指向

A．北方　　　　　B．西方　　　　　C．北偏西方向　　　D．北偏东方向

3．如图所示，正方形ABCD的顶点A、C处固定有两带电荷量大小相等的点电荷，E、F分别为AB、CD边的中点。若以无穷远处电势为零，且E点处电势大于零，则下列说法中正确的是

A．两点电荷一定都带正电

B．O点处电势不可能为零

C．直线BD上从O点向两侧无穷远处，电场强度先减小后增大

D．若将一电子从E点移动到F点，则电场力做功可能为零

4．如图所示，充电的平行金属板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图象是

5．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是

A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变大

C．线圈a有收缩的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力F将变小

6．如图所示，电源电动势E=10 V、内阻r=1 Ω，电阻R1=3 Ω。开关S断开时，电源的输出功率为4.75 W；开关S闭合后，电流表的读数为2 A。则

A．开关S断开时，电流表的读数为1 A

B．电阻R2=16 Ω，电阻R3=3 Ω

C．开关S闭合后，路端电压的变化量与电流表的读数变化量的比值变小

D．开关S闭合后，电源的路端电压为8 V

7．如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t，在该区域加沿轴线方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域，速度方向偏转角为60°，根据上述条件可求出的物理量的组合是

①带电粒子的比荷；②带电粒子在磁场中运动的周期；③带电粒子在磁场中运动的轨道半径；④带电粒子的初速度。

A．①②           B．①③            C．②③          D．③④

8．某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则下列说法中不正确的是

A．图线b表示输出功率随电流I变化的关系

B．图中c线最高点对应的功率为最大输出功率

C．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P1=P2+P3

D．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4

9．对真空中电荷量为Q的静止点电荷，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，与点电荷距离为r处的电势φ=（k为静电力常量）。如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为点电荷）用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电荷量为q'。则下列说法正确的是

A．金属球上感应电荷的电荷量q'=–

B．金属球上感应电荷的电荷量q'=–

C．绝缘丝线对小球的拉力小于mg+

D．绝缘丝线对小球的拉力小于mg+

10．如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2电压的有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，R是定值电阻，A、B是两个完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的是

A．开关S与1接通时，灯B逐渐变亮

B．开关S与2接通后，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高

C．开关S与2接通后，B发光，而A不发光

D．若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则开关与2接通后，通过B灯的主要是低频信号

11．一个理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比为。一个理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，电流表和电压表均为理想交流电表，此时滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，如图1所示。原线圈接入如图2所示的正弦式交流电。则下列判断正确的是

A．电压表的示数为4 V

B．滑动变阻器消耗的功率为0.8 W

C．若将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大

D．若将二极管用导线短接，电流表示数加倍

12．如图所示，金属导轨ADM、BCN固定在倾角为θ=30°的斜面上。虚线AB、CD间导轨光滑，ABCD为等腰梯形，AB长为L，CD长为2L，CB、NC夹角为θ；虚线CD、MN间为足够长且粗糙的平行导轨。导轨顶端接有阻值为R的定值电阻，空间中充满磁感应强度大小为B0、方向垂直斜面向上的匀强磁场。现从AB处由静止释放一质量为m、长为2L的导体棒，导体棒在光滑导轨上运动时加速度不为零，导体棒始终水平且与导轨接触良好。已知导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数μ<，导体棒及导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说法中正确的是

A．导体棒在光滑导轨上做加速度增大的加速运动

B．导体棒在光滑导轨上运动过程，通过定值电阻的电荷量为

C．导体棒在粗糙导轨上一定先做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动

D．μ=时，导体棒的最终速度大小为

第II卷

二、实验题（共2小题，共15分）

13．（6分）现要测量一未知电阻的阻值。

（1）某同学先用多用电表测量，选择了“×1 k”挡位，并进行了欧姆调零。测量时发现指针指在图1所示位置，则应该换挡位。重新欧姆调零之后，指针位置如图2所示，则该电阻的阻值为Ω。

为了进一步精确地测量该电阻的阻值，该同学用伏安法测电阻。现有如下实验器材：

A．电流表A1（量程0.6 A，内阻0.2 Ω）

B．电流表A2（量程3 mA，内阻20 Ω）

C．电压表V1（量程6 V，内阻约2 kΩ）

D．电压表V2（量程15 V，内阻约12 kΩ）

E．滑动变阻器R

F．电源E（电动势4 V）

G．开关S及导线若干

为了尽量减少误差，电流表选（填“A1”或“A2”），电压表选（填“V1”或“V2”）。

（3）该同学已完成了部分电路图，请帮助他完成剩余部分。

14．（9分）图1为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

（1）已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。由题给条件和数据，可求出R1=Ω，R2=Ω。

现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1 000 Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω。则R0应选用阻值为Ω的电阻，R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器。

（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图2所示的电路可以判断出损坏的电阻。图2中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图1虚线框内的电路。则图2中的d点应和接线柱（填“b”或“c”）相连。判断依据是。

三、计算题（共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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）

15．（8分）轻质细线吊着一质量为m=0.32 kg，边长为L=0.8 m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=1 Ω。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图1所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的规律如图2所示，从t=0时开始经t0时间细线开始松弛，重力加速度g=10 m/s2。求：

（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；

在前t0时间内线圈的电功率；

（3）t0的值。

16．（11分）如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴O'O转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一带电荷量为+q的小物块（可视为质点）置于距转轴r处，空间中有方向从A指向B的匀强电场。当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止。小物块转动到位置Ⅰ（虚线AB上）时受到的摩擦力为零，转动到位置Ⅱ（虚线CD上）时受到的摩擦力大小为f。求：

（1）电场强度的方向；

圆盘边缘两点间电势差的最大值；

（3）小物块从位置Ⅰ转动到位置Ⅱ的过程中克服摩擦力做的功。

17．（18分）如图所示，在直角坐标系的第一象限中分布着指向y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着垂直纸面方向的匀强磁场（方向未知）。一个质量为m，带电荷量为+q的粒子（重力不计）在A点（0 m，3 m）以初速度v0=120 m/s平行x轴正方向射入电场区域，然后从电场进入磁场又进入电场，并且只通过x轴上的P点（4.5 m，0 m）和Q点（8 m，0 m）各一次，已知该粒子的比荷为，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。

（1）求匀强磁场的磁感应强度；

粒子通过P点、Q点之后，在电场与磁场中做周期性运动，试求粒子运动的周期。

2016—2017学年黄冈市上学期期末考试模拟卷

高二物理·参

14．（1）15  35（每空1分）  300  3 000（每空2分）（3）c（1分）闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1，若电表指针不动，则损坏的电阻是R2（2分）

15．（1）由法拉第电磁感应定律得在前t0时间内线圈中产生的感应电动势为

（2分）

由欧姆定律得（1分）

故在前t0时间内线圈的电功率为P=I2r=0.16 W（1分）

（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有（2分）

（1分）

由图象知Bt=1+0.5t0（T）

解得t0=2 s（1分）

16．（1）小物块转动到位置Ⅰ时受到的摩擦力为零，说明电场力向右，恰好充当小物块做圆周运动的向心力，因为小物块带正电，所以电场强度的方向为从A指向B（2分）

设圆盘转动的角速度为ω，场强大小为E，小物块的质量为m

由牛顿第二定律，在位置Ⅰ有qE=mω2r（2分）

在位置Ⅱ有=mω2r（2分）

圆盘边缘两点间电势差的最大值为U=2ER（1分）

联立解得U=（1分）

（3）设小物块由位置Ⅰ转动到位置Ⅱ的过程中克服摩擦力做的功为W

由动能定理有qEr–W=–（2分）

解得W=（1分）

17．（1）第一种情况，粒子先运动到P点再运动到Q点，轨迹如图所示。

从A到P做平抛运动，x轴方向，y轴方向，（2分）

则粒子进入磁场时的速度为（1分）

粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为，则（1分）

由几何关系得（1分）

由（1分）

解得

方向垂直纸面向里（1分）

第二种情况，粒子先运动到Q再运动到P，轨迹如图所示

从A到Q做平抛运动，x轴方向，y轴方向， 

则粒子进入磁场时的速度为（1分）

粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为，（1分）

由几何关系得（1分）

，方向垂直纸面向外（1分）

粒子在电场与磁场中做周期性的运动

第一种情况：匀强磁场方向垂直纸面向里

根据得第一阶段平抛时间（1分）

圆周运动的周期（1分）

圆周运动的时间（1分）

该种情况粒子运动的周期为（1分）

第二种情况：匀强磁场方向垂直纸面向外

根据得第一阶段平抛时间（1分）

圆周运动的周期

圆周运动的时间（1分）

该种情况粒子运动的周期为（1分）