云南省峨山縣大龍?zhí)吨袑W(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題

云南省峨山縣大龍?zhí)吨袑W(xué)20172018學(xué)年下學(xué)期期末考試高二物理一、單選題1.與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線，它受到的磁場作用力的方向是()A.跟電流方向垂直，跟磁場方向垂直B.跟電流方向垂直，跟磁場方向平行C.跟電流方向平行，跟磁場方向垂直D.跟磁場方向相同【答案】A【解析】試題分析：根據(jù)左手定則可知，安培力垂直于電流與磁場所決定的平面，故跟電流方向垂直，跟磁場方向垂直，故A正確；故選A.考點：磁場的方向【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定安培力的方向，伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是安培力的方向。2.下列圖中分別標(biāo)出了一根放置在勻強磁場中的通電直導(dǎo)線的電流I、磁場的磁感應(yīng)強度B和所受磁場力F的方向，其中圖示正確的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】根據(jù)左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向，可得：

A、電流與磁場方向平行，沒有安培力，故A錯誤；

B、安培力的方向是垂直導(dǎo)體棒向下的，故B錯誤；

C、安培力的方向是垂直導(dǎo)體棒向上的，故C正確；

D、電流方向與磁場方向在同一直線上，不受安培力作用，故D錯誤．故選C.點睛：根據(jù)左手定則直接判斷即可，凡是判斷力的方向都是用左手，要熟練掌握，是一道考查基礎(chǔ)的好題目.3.標(biāo)準(zhǔn)電阻I－U伏安特性曲線可用以下哪個圖象來表示()A.B.C.D.【答案】C【解析】標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值保持不變，根據(jù)歐姆定律I=UR，得到I與U成正比，由數(shù)學(xué)知識得知，IU特性曲線是原點的傾斜的直線，故C4.電場中有A、B兩點，A點的電勢φA=30V，B點的電勢φB=10V，一個電子由A點運動到B點的過程中，下列說法中正確的是（）A.電場力對電子做功20eV，電子的電勢能減少了20eVB.電子克服電場力做功20eV，電子的電勢能減少了20eVC.電場力對電子做功20eV，電子的電勢能增加了20eVD.電子克服電場力做功20eV，電子的電勢能增加了20eV【答案】D【解析】根據(jù)電場力做功公式得電場力做功為：WAB=qUAB=q（5.一電池外電路斷開時的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為()A.E＝2.4V，r＝1ΩB.E＝3V，r＝2ΩC.E＝2.4V，r＝2ΩD.E＝3V，r＝1Ω【答案】B【解析】試題分析：外電路斷開時的路端電壓等于電源電動勢，E="3"V；根據(jù)歐姆定律，電路中電流；根據(jù)閉合電路的歐姆定律，解得電源內(nèi)阻，故A、C、D錯誤，B正確?？键c：歐姆定律，閉合電路的歐姆定律。6.如圖所示，足夠長水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L，左右兩端均處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，中間連接電阻及電容器R1＝R2＝R3＝R；R4＝2R.兩根電阻均為R的相同金屬棒，在導(dǎo)軌兩端分別同時以相同速率v0向左、向右勻速運動．不計導(dǎo)軌的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，則電容器兩極板上電壓為()A.BLv0B.2BLv0C.34BLv0D.1【答案】C【解析】試題分析：兩個導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為E=BLv0；電阻R3兩端的電壓為U3=12E=12BLv考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；歐姆定律【名師點睛】此題是法拉第電磁感應(yīng)定律以及歐姆定律的結(jié)合題；關(guān)鍵是知道這是兩個基本電路，必須求得與電容器相連接的兩個電阻兩端的電壓，并判斷出兩端電勢的高低才能知道電容器兩端的電壓；注意搞清兩個電路的內(nèi)外電路．7.圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R＝10Ω的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)是10V．圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖象，則()A.電阻R上的熱功率為20WB.0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)D.通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i＝cos50πt(A)【答案】C【解析】【詳解】A.電壓U=10V;根據(jù)公式P=U2B.由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，電動勢最大，R兩端的電壓瞬時值為102V，故B錯誤；C.由乙圖可知，T=0.02s，R兩端的電壓最大值Um=102V，ω=2π/T=100π，又因為此交變電流是從垂直于中性面開始計時的，所以R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=102cos100πt(V)，故C正確；D.根據(jù)i=U/R得：通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=2cos100πt(A)，故D錯誤。故選：C?！军c睛】由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，電動勢最大，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值，寫出R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律，根據(jù)歐姆定律求出通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律．根據(jù)公式P=U28.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以自由轉(zhuǎn)動的銅盤(不計各種摩擦)，現(xiàn)讓銅盤轉(zhuǎn)動．下面對觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是()A.銅盤中沒有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去B.銅盤中有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去C.銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下D.銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快【答案】C【解析】試題分析：因為銅盤轉(zhuǎn)動會切割磁感線，就有感應(yīng)電動勢，有感應(yīng)電流，就會受到反向的安培力，銅盤最終會停下來，故選C考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動點評：基礎(chǔ)題，比較簡單，關(guān)鍵是知道銅盤的半徑在做切割磁感線運動9.如圖所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很小(如L＝1mH，C＝200pF)，此電路的重要作用是()A.阻直流通交流，輸出交流B.阻交流通直流，輸出直流C.阻低頻通高頻，輸出高頻交流D.阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流【答案】D【解析】【分析】根據(jù)電容器和電感線圈的特性分析選擇．電容器內(nèi)部是真空或電介質(zhì)，隔斷直流．能充電、放電，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．電感線圈可以通直流，通過交流電時產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的變化，具有通直阻交，通低阻高的特性．根據(jù)感抗和容抗的大小分析對高頻和低頻的阻礙．【詳解】電感器對直流無阻礙，對交流電有阻礙作用，根據(jù)XL=2πLf知，自感系數(shù)很小，頻率越低，感抗越小，所以阻礙作用為：通低頻，阻高頻。電容器對交流無阻礙，對直流電有阻礙作用，根據(jù)Xc=12πfC．知電容C越小，頻率越低，容抗越大，所以阻礙作用為：通高頻，阻低頻。因此電路的主要作用是阻高頻、通低頻，輸出低頻交流電和直流電，故D10.圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器的匝數(shù)均不變，且n1∶n2＝n4∶n3.當(dāng)用戶消耗的功率增大時，下列表述正確的是()A.用戶的總電阻增大B.用戶的電壓U4增大C.U1∶U2＝U4∶U3D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機的輸出功率【答案】C【解析】試題分析：當(dāng)用戶的功率增大時，用電器增多，總電阻減小，故A錯誤；當(dāng)用電器增多時，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則輸電線上的電流增大，可知輸電線上的電壓損失增大，發(fā)電機的輸出電壓U1不變，則U2不變，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶得到的電壓U4減小，故B錯誤；因為原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，則U1U2=考點：遠(yuǎn)距離輸電【名師點睛】當(dāng)用電器增多時，用戶消耗的功率增大，根據(jù)降壓變壓器的輸出電流的變化得出輸電線上的電流變化，從而得出電壓損失的變化，根據(jù)升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失之和得出用戶電壓的變化．升壓變壓器的輸出功率等于功率損失和降壓變壓器的輸入功率之和．變壓器的原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比。二、多選題11.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，如圖所示：從粒子源中放出的質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速為零，重力不計)，經(jīng)電勢差為U的加速電場加速，剛出電場時測得離子束的電流為I，之后從Q處垂直進(jìn)入一個磁感應(yīng)強度為B的勻強電場，之后打到底片上P處，P、Q兩點距離為R.根據(jù)已知條件可知()A.該離子的質(zhì)量為m＝qB.該離子在磁場中的運動時間為t＝πC.在離子從Q處進(jìn)入磁場至到達(dá)P的時間內(nèi)，射到底片上的離子數(shù)目為N＝πD.假如粒子源放出初速為零的氕(H)、氘(H)、氚(H)三種離子，這三種離子會打在底片上三個不同位置【答案】AD【解析】【詳解】離子經(jīng)加速電場加速，由動能定理：qU=12mv2；幾何關(guān)系，r=R/2；聯(lián)立解得：m=qB2R28U，故A正確；離子經(jīng)加速電場加速后，離子在勻強磁場中作勻速圓周運動，由牛頓第二定律，則有：qvB=mv2r；根據(jù)周期為：T=2πrv；離子從S處進(jìn)入磁場到達(dá)P的所用時間為：t=T2=πqB×qB2R28U=πBR【點睛】本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律，通過洛倫茲力提供向心力求出質(zhì)量的表達(dá)式，以及掌握電量與電流的關(guān)系，注意粒子在磁場中半徑與周期公式的內(nèi)容．12.(多選)如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流關(guān)系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流關(guān)系圖象，直線C為一電阻R兩端電壓與電流關(guān)系圖象．將這個電阻R分別接到a、b兩個電源上，由圖可知這兩次相比()A.R接到電源a上，電源效率較高B.R接到電源b上，電源輸出功率較大C.R接到電源a上，電源輸出功率較大，但效率較低D.R接到電源b上，電源內(nèi)阻發(fā)熱功率較小【答案】CD【解析】【詳解】電源的效率為η=UIEI=UE．由圖看出，電源a的電動勢大于電源b的電動勢，直線C與A、B的交點表示R分別接在a、b兩個電源上的工作狀態(tài)，交點縱坐標(biāo)表示路端電壓U，則知R接到電源a上，電源效率較低，故A錯誤。電源的圖線與電阻R的UI圖線的交點表示電阻R接在該電源上的工作狀態(tài)，由圖讀出電阻R接在電源a的電壓和電流較大，電源a的輸出功率較大。電源效率較低，故B錯誤，C正確。電源UI圖象的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，可知，電源b【點睛】本題是電源的外特性曲線與電阻的伏安特性曲線的綜合，關(guān)鍵理解交點的物理意義，也可以根據(jù)閉合電路歐姆定律研究電流與電壓關(guān)系，來比較電源的輸出功率．13.(多選)有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知()A.它的周期是0.8sB.它的峰值是4AC.它的有效值是22A【答案】AB【解析】【詳解】由此圖象可知它的周期是0.8s，故A正確；它的峰值是4A，故B正確；它不是正弦式電流，因此峰值與有效值不是2倍關(guān)系，故C錯誤；它的周期是0.8s，頻率f=10.8=1.25Hz，故D錯誤；故選【點睛】解本題關(guān)鍵能夠區(qū)分交流電的瞬時值、最大值和有效值，明確求有效值的方法是利用電流的熱效應(yīng)．14.(多選)如圖甲所示，電阻為1Ω的矩形線圈繞垂直勻強磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R＝10Ω的小燈泡L供電，通過電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙，不考慮溫度對燈泡阻值的影響，下列說法中正確的是()A.在t＝5×10－3s時，線圈處于中性面位置B.在t＝10×10－3s時，穿過線圈的磁通量最大C.交變電流的瞬時值表達(dá)式為i＝5cos50πt(A)D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢為552【答案】AD【解析】【分析】由圖乙可知特殊時刻的電流，根據(jù)電流的特點，可判處于各個時刻的磁通量；由圖可得周期，由周期可得角速度，依據(jù)角速度可得轉(zhuǎn)速；由圖象還可知電流的峰值和周期，根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動勢的有效值.【詳解】由圖可知t=0.005s時刻感應(yīng)電流最小為零，此時線圈所在平面處于中性面位置，故A正確；t=10×103s時，刻感應(yīng)電流最大，此時線圈所在平面與中性面位置垂直，所以穿過線框回路的磁通量最小，故B錯誤；周期T=0.02s，角速度ω＝2πT＝100πrad/s，故電流的瞬時表達(dá)式為i=5cos100πt（A），故C錯誤；線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢最大值為Em=Im（R+r）=55V，有效值E=Em2=【點睛】本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識，要具備從圖象中獲得有用信息的能力；知道正弦交流電的最大值是有效值的2倍.三、實驗題15.霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖甲所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝kIBd，式中d為薄片的厚度，(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖甲所示，該同學(xué)用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與________(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中畫出UH－I圖線________，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字)．(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的測量電路，S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件____和____(填器件代號)之間．【答案】(1).(1)M(2).(2)如圖所示；(3).1.5(1.4或1.6)(4).(3)b(5).c(6).S1(7).E(或S2E)【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過導(dǎo)線相連．（2）UHI圖線如圖所示．根據(jù)UH＝kIBd知，圖線的斜率為kBd=k0.10.4×10?3=0.375，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×103V?m?A1?T1．

（3）為使電流從Q端流入，P16.某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．提供的器材有，電壓表（0～3V；）、電流表（0～0.6A）、滑動變阻器有R1（10Ω，2A）各一只．（1）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U﹣I圖線，由圖可求出該電源電動勢E=__V；內(nèi)阻r=__Ω．（保留三位有效數(shù)字）（2）在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路________．（3）電動勢測量值__真實值，內(nèi)電阻測量值__真實值．（填大于、小于或等于）【答案】(1).①1.46(2).1.78(3).②如圖所示(4).③等于(5).大于【解析】試題分析：（1）由閉合電路歐姆定律分析U﹣I圖象的縱軸截距和斜率的意義，可求出電動勢和內(nèi)阻．（2）對照電路圖，按順序連接電路．（3）本實驗中誤差來自由沒有分析電流表與電壓表的內(nèi)阻；則通過電表對電路的影響作出真實值與測量值間的圖象，由圖象可分析其誤差情況；解：（1）由閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir得知，當(dāng)I=0時，U=E，U﹣I圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，縱截距即為電動勢E=1.46Vr==1.78Ω．（2）對照電路圖，按電流方向連接電路，如圖所示．（3）圖中由于電壓表測量值小于電源真實的路端電壓；但當(dāng)外電路斷開時，電流表的分壓可以忽略，故本接法中電動勢是準(zhǔn)確的；而測量的電壓小于真實值，故由圖象可知測量的內(nèi)阻大于真實值；故答案為：（1）1.46；1.78；（2）如圖所示；（3）=；＞【點評】本題中誤差分析采用圖象法，關(guān)鍵在于明確電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響；注意極限法的應(yīng)用從而正確得出圖象．四、計算題17.一段電阻絲，通以大小、方向均不變的電流，若10s內(nèi)通過的電荷量為20C，產(chǎn)生的熱量為200J，求：(1)通過電阻絲的電流；(2)該電阻絲的電阻R.【答案】(1)2A(2)5Ω【解析】【詳解】（1）由

I=qt，帶入數(shù)據(jù)解得I=2A

（2）由Q=I2Rt

得18.長為L的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強電場，一個帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場線方向進(jìn)入該電場，剛好從下極板邊緣射出，射出時速度恰與下極板成30°角，如圖所示，不計粒子重力，求：(1)粒子末速度的大??；(2)勻強電場的場強；(3)兩板間的距離.【答案】(1)233v0【解析】試題分析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，由此可以求得粒子末速度的大?。唬?）由豎直方向是勻加速直線運動，根據(jù)勻加速運動的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強電場的場強；（3）由勻加速直線運動的規(guī)律求得板間距離的大?。猓海?）