1、2018-2019学年浙江省嘉兴市第一中学高二上学期期中考试物理试题此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物理注意事项:1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。第I卷(选择题)一、单选题1电荷之间的静电力像万有引力一样,也是一种超距力,这种超距
2、作用的观点是18-19世纪的多数科学家难以接受的。首位建立电场概念并使人们摆脱这一困境的科学家是( )A伽利略 B牛顿 C安培 D法拉第2法拉第在研究电磁感应现象时,将两个线圈绕在同一个铁环上,简化电路如图所示,下列关于法拉第研究过程的说法正确的是( )A闭合开关S的瞬间,右侧线圈中不产生感应电流B闭合开关S以后,右侧线圈中产生稳定的感应电流C断开开关S的瞬间,右侧线圈中产生感应电流D断开开关S的瞬间,右侧线圈中不产生感应电流3将一空心导体放入匀强电场中稳定后,电场线分布如图所示A、D为电场中两点,B、C为导体表面两点则下列说法中正确的是( )A同一带电粒子在A点受到的电场力大于在C点受到的电
3、场力B同一带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C一带电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点,电场力不做功DB点的电势低于D点的电势4图示装置可以模拟避雷针作用,其中c为恒定直流电源,当闭合开关时,恰好看不到放电现象。保持开关闭合,为了能看到放电现象(板间电场超过某一临界值),下列做法可行的是( )A仅将M板下移,但不与A或B接触B仅将M板上移C仅将M板向右移动D仅将两板间抽成真空5如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为,粒子在M和N时加速度大小分别为,速度大小分别为,电势能分别为。下列判断正确的是( )A BC
4、 D6为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为: abc=0.5m0.4m0.3m。空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T、方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0103A,方向如图。则下列判断正确的是( )BA推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0103NB推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0103NC推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为3.0103ND推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为3.0103N7如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端栓接条形磁铁,一个铜盘放在条形磁
5、铁的正下方的绝缘水平桌面上,控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是( )A磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零B磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热8如图所示,带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态,其中OC水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道AB,圆心O与a球位置重合,管道底端B与水平地面相切。一质量为m的带电
6、小球b从A端口由静止释放,当小球b运动到B端时对管道内壁恰好无压力,在此过程下列说法错误的是( )A小球b的机械能守 B悬线OE的拉力先增大后减小C悬线OC的拉力先增大后减 Db球受到的库仑力大小始终为3mg9小宇为了研究自感现象,利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路,其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡,L为自感系数很大的线圈,且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同则下列说法正确的是()A开关闭合的瞬间,甲、乙两灯同时变亮B断开开关的瞬间,甲灯立即熄灭,乙灯过一会儿后熄灭C闭合开关,当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同D断开开关的瞬间,m点的电势高于n点的电势10如图所示,在一挡板MN的
7、上方,有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为MN上的一个粒子发射源,它能连续垂直磁场方向发射速率为v、质量为m、带电量为q的粒子,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,粒子打到挡板上时均被挡板吸收。则在垂直于磁场的平面内,有粒子经过的区域面积是( )A B C D11某兴趣小组制做了一个可以测量电流的仪器,其主要原理如图所示。有一金属棒PQ放在两金属导轨上,导轨间距L=0.5m,处在同一水平面上。轨道置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T。棒两侧的中点分别固定劲度系数k=100N/m的相同弹簧。闭合开关S前,两弹簧为原长,P端的指针对准刻度尺的“0”处;闭合开关S后,金属棒P
8、Q向右移动,静止时指针对准刻度尺1.5m处。下列判断正确的是( )A电源N端为正极B闭合开关S后,电路中电流为1.5AC闭合开关S后,电路中电流为3AD闭合开关S后,将滑动变阻器滑片向右移动,金属棒PQ将继续向右移动12如图所示,边长为L的菱形由两个等边三角形abd和bcd构成,在三角形abd内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,在三角形bcd内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为B的匀强磁场一个边长为L的等边三角形导线框efg在纸面内向右匀速穿过磁场,顶点e始终在直线ab上,底边gf始终与直线dc重合规定逆时针方向为电流的正方向,在导线框通过磁场的过程中,感应电流随位移变化的图象是()A
9、 BC D二、多选题13如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的vt图象,图中数据均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )A金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba方向B磁场的磁感应强度为C金属线框在0t3的时间内所产生的热量为DMN和PQ之间的距离为14图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内
10、间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )A平面c上的电势为零B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍15汤姆孙利用真空玻璃管测得了电子的电量与质量的比值,叫电子的比荷。大致测量方法是:在同一区域中加上相互垂直的匀强电场和匀强磁场,控制场强和磁感应强度,让加速后的电子从O位置进入该区域后做直线运动,打到荧光屏上O点;撤去电场,电子束将打在荧光屏上P点。简化情形如图所示,为得到比荷( )A需要直接测量电子进入O位置时的速
11、度vB需要直接测出OP的距离,并根据仪器参数得到OO的距离C需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度D若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气,电子运动会受到一定阻碍,比荷的测量值会偏大16如图ABCD的矩形区域,边长AB=2AD,质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域,若该矩形区域充满沿A至D方向的匀强电场,则粒子恰好从C点以速度v1射出电场,粒子在电场中运动时间为t1,若该矩形区域充满垂直纸面的匀强磁场,则粒子恰好从CD边的中点以速度v2射出磁场,粒子在磁场中运动时间为t2,(粒子的重力不计),则( )Av1v2 Bt1v,若在磁场中运动时,磁场对粒子不做功,于是
12、有v2=v;因此可以得到:,故A正确;B、C、D项:粒子在电场中是做类平抛运动,所以在AB方向是匀速运动,即 在磁场中做匀速圆周运动,由题可以确定圆心在D点,所以,又因为AB2AD,所以可求得:,因此,所以BD错误,C正确。【点睛】不能把类平抛运动转化为水平方向的匀速运动,竖直方向的匀加速运动,难以确定粒子在磁场中运动的圆心。17(1) (2)增大 (3)0.200.22【解析】(1)电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示:(2)由图示图象可知,随电压增大通过灯泡的电流增大,电压与电流表的比值增大,灯泡电阻增大。(3)在灯
13、泡I-U图象坐标系内作出电源的I-U图象如图所示:由图示可知,灯泡两端电压U=1.10V,电流I=0.19A,灯泡实际功率P=UI=1.100.19W=0.21W18(1)3500 (2)CBE (3)OFF (4)红;正 【解析】(1)所示指针读数为35,又有欧姆档倍率为“100”,故测量结果为35100=3500。(2)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,说明指针示数偏大,所选倍率太小,为准确测量电阻,接下应:调到1k倍率,然后进行欧姆调零,再测电阻阻值,故步骤应该依次为CBE。(3)测量结束后,应将选择开关拨到OFF.(4)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)
14、,电流都应该从红色表笔经正插孔流入电表。19(1)F=3.0103N (2)m=4.0104kg (3)v=2.0m/s【解析】根据电场力的计算公式求解电场力;画出小球受力情况示意图,根据几何关系列方程求解质量;根据机械能守恒定律求解速度(1)根据电场力的计算公式可得电场力;(2)小球受力情况如图所示:根据几何关系可得,所以;(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒,则,解得v=2m/s20(1)0.5m (2)1.1m,坐标为(1.6m,-0.1m) (3)2.6810-6s【解析】由题意得出粒子的运动轨迹;由洛仑兹力充当向心力可求得半径;画出粒子运动轨迹,根据几何关系即可求出最长轨迹的长度
15、和坐标;由几何关系确定磁场中的运动圆心角,再直线运动规律确定粒子在电场中运动的时间,则可求得总时间。(1)粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力得:解得:R=0.5m(2)当轨迹与x轴相切时轨迹最长,粒子在磁场中得运动轨迹如图中所示:由几何关系得,解得:,所以,轨迹的长度:粒子从ab边离开磁场时的位置坐标为(1.6m,-0.1m)。(3)y沿x轴射出的粒子如图,粒子先在磁场中运动四分之一圆周,然后在电场中做一个往复运动,再回到磁场,最后从y轴射出磁场,粒子先在磁场中运动的时间为,周期:,粒子在电场中运动的时间为,速度为:,加速度为:,粒子从电场中回到磁场中,设其在磁场中运动的轨迹圆弧所对应的圆心
16、角为,由几何关系得:,可得:,所以粒子返回磁场后运动的时间为:,总时间为。【点睛】本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,要注意正确掌握磁场中的圆周规律的应用,同时注意要先明确粒子的运动轨迹,再确定几何关系。21(1) (2) (3)【解析】在最高点,抓住金属条恰好通过最高点,抓住压力为零,结合牛顿第二定理求出金属条到达竖直圆轨道最高点的速度;对开始到圆轨道的最高点过程中,运用动能定理求出水平粗糙轨道的动摩擦因数;对开始到竖直轨道的最高点过程,运用动能定理求出金属条上升的高度。(1)金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动,可知在最高点,对轨道的压力为零,根据牛顿第二定律得:代入数据解得:(2)对开始到圆轨道的最高点过程中,根据动能定理得:代入数据解得:(3)对开始到最高点的过程,根据动能定理得:代入数据解得:hm=0.10m【点睛】题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用,知道圆轨道最高点的临界情况,压力为零,依靠重力和安培力的合力提供向心力。