1、河北省石家庄二中2018年2月高二第一学期期末考试物理卷一、选择题1. 下列说法正确的是（ ）A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子在永不停息地做无规则运动B. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大C. 当分子表现为引力时，分子间的距离增加时分子势能不一定增加D. 温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等【答案】B【解析】A. 布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动，故A错误；B. 温度高的物体内能不一定大，要看分子总数的多少，但分子平均动能一定大，故B正确；C. 当分子表现为引力时，随分子间的距离增加，分子引力做负功，分子势能增加，故C错误；D
2、. 温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，冰的内能最小，水蒸气内能最大，故D错误。故选：B。2. 下列说法不正确的是（ ）A. 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量B. 金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C. 电熨斗中的双金属片是温度传感器D. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器【答案】A【解析】A. 热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A错误；B. 金属热电阻由金属材料制成，其化学稳定性好，但灵敏度差，故B正确；C. 利用双金属片温度传感器，可以控制电熨斗的温度，故C正确；D. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感
3、器，故D正确；本题选错误的，故选：A.点睛：双金属片的特点：利用不同膨胀系数的金属片做成，当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开；当温度降低时，金属片向膨胀系数大的发生弯曲，触点不断开；调节温度原理根据金属片的在电路中的连接有关；热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器3. 根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（ ）A. 在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B. 一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B一定为零C. 磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D.
4、一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零【答案】D【解析】解：A、磁感应强度反映磁场本身的强弱和方向，由磁场本身决定，与放入磁场的导线所受的安培力F、导线的长度L和电流I无关故A错误B、当通电导体平行放在磁场中某处受到的磁场力F等于0，但磁场并一定为零故B错误；C、通电导线在磁场中的受力方向，由左手定则得知：磁场力的方向与磁场及电流方向相互垂直，故C错误；D、一小段通电直导线放在B为零的位置，由F=BILsin得知，那么它受到磁场力F也一定为零故D正确故选D【点评】磁感应强度的定义式B=可知，是属于比值定义法，且导线垂直放入与磁场即B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的
5、本身决定例如：电场强度E=一样同时还要注意的定义式B=是有条件的4. 如图所示的电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏，则下列结论正确的是（ ）A. 电流表读数变大，电压表读数变小 B. 灯泡L1变亮C. 电源的输出功率可能变大 D. 电容器C上电荷量减少【答案】C【解析】AB. 灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，总电流减小，根据欧姆定律得知：电源的内电压减小，路端电压增大，故知电流表的读数变小，电压表的读数变大。总电流减小，则灯泡L1变暗，故A错误，B错误；C. 根据电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于电源的内电阻
6、与外电阻关系未知，电源的输出功率可能变大，故C正确；D. 路端电压增大，灯L1的电压减小，则电阻R两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由Q=CU知，电容器C上电荷量增大，故D错误。故选：C.点睛：因灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，分析总电流的变化和路端电压的变化，即可知道两电表读数的变化及灯泡L1亮度的变化判断R两端电压的变化，即可知道电容器两端电压的变化，由Q=CU分析电量的变化根据电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率变化5. 如图所示，一线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位
7、置，时（位置正好是细杆竖直位置），线圈内的感应电流方向（顺着磁场方向看去）是（ ）A. ，位置均是顺时针方向B. ，位置均是逆时针方向C. 位置是顺时针方向，位置为零，位置是逆时针方向D. 位置是逆时针方向，位置为零，位置是顺时针方向【答案】D【解析】由图可知，当线圈从位置运动到最低点位置过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向顺着磁场方向看是逆时针；位置时运动的方向与磁感线的方向平行，感应电流是零；当线圈从最低点运动到位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向顺着磁场方向看是顺时针；所以D正确，ABC错误。故选：D.6. 如图所示，
8、一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈内磁通量随时间t的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A. t1时刻线圈中的感应电动势最大B. t2时刻ab的运动方向与磁场方向平行C. t3时刻线圈平面与中性面重合D. t4，t5时刻线圈中感应电流的方向相同【答案】C【解析】A.t1时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；B.t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，故导线ad的速度方向跟磁感线垂直，故B错误；C.t3时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合，故C正确；D.由图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时没有感应电流；故D错误。
9、故选：C.点睛：由数学知识可知：磁通量-时间图象斜率等于磁通量的变化率，其大小决定了感应电动势的大小当线圈的磁通量最大时，磁通量的变化率为零，线圈经过中性面，电流方向发生改变7. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ab与竖直轴平行，bc的延长线通过原点，cd与水平轴平行，da与bc平行，则（ ）A. ab过程中气体温度不变 B. ab过程中气体体积减少C. bc过程中其体体积保持不变 D. da过程中气体体积增大【答案】ACD【解析】AB.ab过程气体发生等温过程，压强减小，由玻意耳定律PV=C分析可知，气体的体积变大，故A正确，B错误；C.bc过程，连
10、线过坐标原点，压强与温度成正比，则bc过程中体积不变，故C正确；D.da过程，d与绝对零度273连线的斜率大于a与绝对零度273连线的斜率，则d状态气体的体积小于a状态气体的体积，则da过程中体积增大，故D正确。故选：ACD.8. 如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是（ ）A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B. L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为D. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为【答案】
11、BC【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。对L1受力分析，如图所示，可知L1所受磁场力的方向与L2、L3所在的平面平行，故A错误；对L3受力分析，如图所示，可知L3所受磁场力的方向与L1、L2所在的平面垂直，故B正确；设三根导线两两之间的相互作用力为F，则L1、L2受到的磁场力的合力等于F，L3受的磁场力的合力为，即L1、L2、L3单位长度受到的磁场力之比为，故C正确，D错误。【名师点睛】先根据安培定则判断磁场的方向，再根据磁场的叠加得出直线电流处磁场的方向，再由左手定则判断安培力的方向，本题重点是对磁场方向的判断、大小的比较。9. 如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界，一质量
12、为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场，若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点。下列说法正确的有（ ）A. 若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B. 若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C. 若粒子落在A点左、右两侧d的范围内，其速度不可能小于D. 若粒子落在A点左、右两侧d的范围内，其速度不可能大于【答案】BC 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动. 10. 如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一个置于光滑水平面上的边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F
13、使线框以v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力F向右为正，则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是（ ）A. B. C. D. 【答案】ABD 解析：A略B、当线圈进入第一个磁场时，由可知，E保持不变，由右手定则知，感应电动势沿逆时针方向，为正值；线框开始进入第二个和第三个磁场时，左右两边同时切割磁感线，感应电动势应为，感应电动势沿逆时针方向，为正值；完全在第三个磁场中运动时，左边切割磁感线，感应电动势为，感应电动势沿逆时针方向，为正值，故B正确；C、因安培力总是与运动方向
14、相反，故拉力应一直向右，故C错误；D、拉力的功率，因速度不变，而在线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，由B的分析可知，电流加倍，故安培力加培，功率加倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，故D正确；点睛：由线圈的运动可得出线圈中磁通量的变化；由则由法拉第电磁感应定律及可得出电动势的变化；由欧姆定律可求得电路中的电流，则可求得安培力的变化；由可求得电功率的变化。11. 如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接在理想电流表及阻值为R的负载，变压器原副线圈匝数比值为N，如果要求负载上消耗的电功率最大
15、，则下列说法正确的是（ ）A. 该交流电源电动势的瞬时表达式为B. 电流表的读数为C. 负载上消耗的热功率为D. 变压器原副线圈匝数比值【答案】CD【解析】A、由图知周期为0.04s，则其=2/T=50，则瞬时值表达式为e=Emsin（50t）V，故A错误； B、设副线圈电流的有效值为I2，原线圈电流的有效值为I1，如果要求负载上消耗的电功率最大，则， 联立解得：，,故B错误，D正确； C代入上式结论，负载消耗的功率：，故C正确。故选：CD。12. 某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置，基本原理如图甲所示。上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，带电粒子在真空室内做圆周运动
16、。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。图甲上部分为侧视图、下部分为俯视图。若粒子质量为m、电荷量为q，初速度为零，粒子圆形轨道的半径为R，穿过粒子圆形轨道面积的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示，在t0时刻后，粒子轨道处的磁感应强度为B，粒子加速过程中忽略相对论效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ） 甲 乙A. 若被加速的粒子为电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a到b的电流B. 在t0时刻后，穿过粒子圆形轨道面积的磁感应强度的与粒子轨道处的磁感应强度B大小相等C. 在t0时刻后，粒子运动的速度大小为D. t0时刻前，粒子每加速一周增加动能为【答案】
17、ACD【解析】A. 若被加速的粒子为电子，沿如图所示逆时针方向加速，在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，结合左手定则判断磁场的方向向上，再由电磁感应定律求出电流由a到b，故A正确；B. 在t0时刻后,电流恒定，产生的电场不是匀强电场，穿过粒子圆形轨道面积的磁感应强度与粒子轨道处的磁感应强度大小不相等，故B错误；若被加速的粒子为正电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，结合左手定则判断磁场的方向向下，再由电磁感应定律求出电流由b到a，故B错误C. 在t0时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B,粒子在磁场中作匀速圆周运动,受到洛伦兹力等于向心力，故C正确；D. 感生电场的感应电动势，粒子加速运
18、动一圈获得的能量为W=qE=，故D正确。故选：ACD。点睛：若被加速的粒子为电子，洛伦兹力提供向心力，结合左手定则判断磁场的方向向上，再由电磁感应定律求出电流的方向；在匀强磁场在做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即可求出粒子运动的速度；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由动能定理求出粒子加速一周获得的动能二、实验题13. 实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测得铜导线的电阻率，如图所示，回到下列问题： 甲 乙（1）首先用螺旋测微器测量铜导线的直径d，图甲读出其直径为d=_mm.（2）在测量铜导线的电阻RX时，该同学用9根导线将器材连接如图乙，电路中所有元器件都完好，且电
19、压表和电流表已调零，保护电阻R0=3.00.闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电压表、电流表的示数均不能调为零.若只有一根导线断路，则这根导线是_；（填数字代号）排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的实数为2.35V时，电流表的读数为0.50A.（3）由以上数据可求得=_m。（保留2位有效数字）【答案】 (1). 1.130 (2). 3 (3). 1.710-8【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，铜导线的直径：d=1mm+13.00.01mm=1.130mm；（2）闭合开关后，调节滑动变阻器能控制电路，说明电路是完好的，而电压表、电流表的示数均不能调为零，说明将滑动变阻器分压接法接成了限流
20、接法，故是导线3断路；（3）根据器材连接图，由欧姆定律Rx+R0=U/I=2.35/0.50=4.70，故铜导线的电阻Rx=1.70，由电阻定律可得 ，故铜导线的电阻率，代入数据解得=1.710-8m。14. 某实验小组要测量电阻Rx的阻值。（1）首先，选用欧姆表“10”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示，则该电阻的测量值为_。甲（2）接着，用伏安法测量该电阻的组织，可选用的实验器材有：电压表V（3V，内阻约3k）；电流表A（50mA，内阻约5）；待测电阻RX：滑动变阻器R（0-10）在图乙、图丙电路中，应选用图_（选填“乙”或“丙”）作为测量电路，测量结果_真实值（填“大于”“等于”
21、或“小于”）。 乙 丙 丁（3）为更准确测量该电阻的阻值，可采用图丁所示的电路，G为灵敏电流计（量程很小），R0为定值电阻，R、R1、R2为滑动变阻器。操作过程如下：闭合开关S，调节R2，减小R1的阻值，多次操作使得G表的示数为零，读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1；改变滑动变阻器R滑片的位置，重复过程，分别记下U2、I2，.，Un、In；描点作出U-I图象，根据图线斜率求出RX的值.下列说法中正确的有_。A.图丁中的试验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响B.闭合S前，为保护G表，R1的滑片应移至最右端C.G表示数为零时，电压表测量的是RX两端电压D.调节G表的示数为零时，R1的滑
22、片应位于最左端【答案】 (1). 75 (2). 乙 (3). 小于 (4). AC【解析】（1）由于待测电阻的电阻值比较小比电压表的内阻小得多,所以电流表使用外接法;所以选择图乙作为测量电路，测量结果小于真实值，产生误差的原因是电压表的分流导致测量的电流偏大，所以电阻偏小。（2）A、该电路能够准确的计算出流过待测电阻的电流值，所以该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响，A对；B、闭合S前,为保护G表,开始时R1的电阻值要最大，所以滑片应移至最左端，B错；C、G表示数为零时，电压表直接和待测电阻并联所以电压表测量的是Rx两端电压，C对；D、调节G表的示数为零时,与R1的滑片的位置无关，D
23、错； 三、计算题15. 一水银气压计中混进了空气，因而在27、外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg？【答案】762.2mmHg.【解析】分别写出两个状态的状态参量：p1=758738=20mmHgV1=80Smm3(S是管的横截面积)T1=273+27=300Kp2=p743mmHgV2=(738+80)S743S=75Smm3T2=273+(3)=270K得2080S300=(p743)75S270解得：p=762.2mmHg16. 如图所示，在
24、匀强磁场中有一个内阻r=3、面积S=0.02m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转，已知匀强磁场的磁感应强度。若线框以的角速度匀速转动，且通过电刷给“6V 12W”的小灯泡供电，则：（1）若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）从图示位置开始，线框转动90的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？（3）由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？【答案】(1)；(2) ,该电荷量与线框转动的快慢无关.(3) 25/3W【解析】试题分析：（1）由交流电的最大值表达式求解最大值，再由瞬时值的表达式得出即可；（2）由
25、法拉第电磁感应定律求解平均电动势；通过表达式分析是否由转动快慢有关；（3）根据有效值和最大值的关系明确有效值，再分析灯泡能否正常发光；并由功率公式求解实际功率（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值因线圈转动从平行于磁感线位置开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式（2）线圈转过90过程中，产生的平均电动势流过的电荷量灯泡电阻故，与线框转动的快慢无关（3）线圈产生的电动势的有效值灯泡两端电压因U6V，故灯泡不能正常发光，其实际功率；17. 如图所示，两块水平位置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断
26、地喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴.调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点，已知重力加速度为g. （1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）求磁感应强度B的值；（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B，则B的大小为多少？【答案】（1） 带负电荷（2） （3）【解析】试题分析：（1）根据电场力和重力平衡求出电荷量的大小，通过电场力的方向确定电荷的正负（2）墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，粒子做匀速圆周运动，根据粒子垂直打
27、在M点，通过几何关系得出粒子的轨道半径，根据洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度的大小（3）根据几何关系得出粒子做圆周运动的轨道半径，结合带电粒子在磁场中运动的半径公式求出磁感应强度的大小解：（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：由式得，q= 由于电场方向向下，电荷所受的电场力方向向上，可知墨滴带负电荷 （2）墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有：考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d 由式得，B=（3）根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R，有：由图示可得，得，联立式可得，答：（1
28、）墨滴带负电，电量为（2）磁感应强度B=（3）B的大小为【点评】本题考查粒子在复合场中的运动，知道粒子在电场和重力场区域做匀速直线运动，进入电场、磁场和重力场区域，做匀速圆周运动结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解 18. 如图所示，足够长的U形框架宽度是L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻R=2的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒横截面的电荷量为Q=2C.（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m
29、/s2）求：（1）导体棒匀速运动的速度大小；（2）导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功.【答案】(1)5m/s；(2) 1.5J.【解析】(1)导体棒受力分析如图所示，匀速下滑时有平行斜面方向：mgsinFfF0 垂直斜面方向：FNmgcos0其中FfFN 安培力FBIL 电流 感应电动势EBLv 由以上各式得v5 m/s. (2)通过导体棒的电荷量 其中平均电流 设导体棒下滑位移为x，则BxL由以上各式得全程由动能定理得mgxsinW安mgcosxmv2 其中克服安培力做功W安等于电功W则Wmgxsinmgxcosmv2(1282.5) J1.5 J.
