太原市2017一2018学年第一学期高二年级期末考试物理试卷

1（旭日整理）太原市2017一2018学年第一学期高二年级期末考试物理试卷(理科)（13994237369）考试时间:下午2:30-4:00本试卷为闭卷笔答,答题时间90分钟，满分100分说明：本答案没有经过校对，若有个别错误之处敬请谅解一.单项选择题:本题包含10小题,每小题3分,共30分。请将正确选项前的宇母填在下表内应位置1.关于洛伦兹力,下列说法正确的是（A）带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力的作用（B）由于安培力是洛伦兹力的宏观表现,所以洛伦力也会做功（C）洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直,但磁场方向不一定与电荷运动方向垂直（D）若运动电荷在空间某点不受洛伦兹力,则该点的磁感应强度一定为零【答案】C【解析】当带电粒子平行于磁场中运动时，不受洛仑兹力作用，故A错误；洛伦兹力的方向始终与运动的方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故B错误；由洛伦兹力的定义，洛伦兹力与速度方向垂直，但与B的方向可以成一定夹角，故C正确．由洛伦兹力公式F=qvBsinα知，α=90°时该点的磁感应强度B可以不为0.2关于磁感应强度的定义式FBIL,下列理解正确的是（A）电流元在磁场中某处所受的磁场力为零时,该处的磁感应强度一定为零（B）磁场中某处的磁感应强度的方向与电流元在该处所受安培力的方向一致（C）磁场中某处的磁感应强度B与F成正比,跟I和导线长度L的乘积成反比（D）当在匀强磁场中的通电导线与磁场垂直时,它受的安培力与电流I和导线长度L的乘积成正比【答案】D2【解析】若导线与磁场平行，则磁场力为零；所以安培力为零时，不能说明磁感应强度为零，故A错误根据左手定则可知，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向垂直，故B错误FBIL为磁感应强度的定义式，凡是定义式，各个物理量都没有正反比关系，故C错误3.两个质量相同、带等量异号电荷的带电粒子a，b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其轨迹如图所示,不计粒子的重力。下列说法正确的是（A）a粒子带正电,b粒子带负电（B）a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大（C）b粒子的动能较大（D）b粒子在磁场中运动时间较长【答案】C【解析】粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误．洛伦兹力提供向心力，即：，得：，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．故C正确．由公式；f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误．4.在图示的电路中,当开关S闭合后,两个标有3V0.3A”的灯泡均不发光,用电压表测得Uad=Ucd=6V,Uac=0V。如果各段导线及接线处均无故障,这说明（A）滑动变阻器R的电阻丝断了（B）灯泡L2的灯丝断了（C）灯泡L1的灯丝断了（D）开关S未接通【答案】A【解析】闭合开关后，两个小灯泡均不发光，说明电路为断路Uad=6Va到正极，d到负极没有断路Ucd=6Vc到正极，d到负极没有断路Uac=0Va到正极，c到负极有断路综上滑动变阻器R的电阻丝断了.35.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用．如图为地磁场的示意图（虚线，方向未标出），赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α、β（电子）、γ（光子）射线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（）（A）α射线沿直线射向赤道（B）β射线向西偏转（C）γ射线向东偏转（D）质子向北偏转【答案】B【解析】地磁场的方向由地理南极指向北极，α射线和质子均带正电，根据左手定则，知α射线、质子均向东偏转，β射线带负电，根据左手定则知，β射线向西偏转，γ射线不带电，不发生偏转，故B正确，A、C、D错误．6如图是一个由逻辑电路按钮开关S光敏电阻R0、蜂器D等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图,R0被光照时电阻减小。当S未闭合或R0无光照时蜂鸣器D不报警;当放在地面的S被踩下闭合、同时安装在保险箱内的R0被光照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。则该报警器使用的门电路是（A）与门（B）或门（C）与非门（D）或非门【答案】C【解析】由题意分析：按钮开关S被脚踩下闭合和光敏电阻R0被透入的光线照射同时满足时，蜂鸣器就会发出鸣叫声，电位分析如图，可知虚线方框中使用的门电路是与非门电路．7.如图为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流为200μA、内阻为100Ω,可变电阻的最大阻值为10kΩ,电池的电动势是1.5V,内阻是1Ω。关于该欧姆表的中值电阻(Ig/2对应的电阻值),下列说法正确的是（A）该欧姆表的中值电阻为7500Ω（B）该欧姆表的中值电阻为10101Ω4（C）仅更换电池使电动势增加,中值电阻不变（D）仅更换电流表,使满偏电流增大中值电阻增大【答案】A【解析】中值电阻为多用电表的内阻，61.5==750020010gEVRrA中8.如图为两电源的U-I图象,则下列说法正确的是（A）电源1的电动势比电源2的大,内阻比电源2的小（B）当外接相同的电阻时,电源2的效率(输出功率与总功率的比值)更高（C）当外接相同的电阻时,电源2的输出功率更大（D）当外接相同的电阻时,两电源的输出电流可能相等【答案】B【解析】A、根据闭合电路欧姆定律得，U=E﹣Ir，当I=0时，U=E，即图线与纵轴交点表示断路状态，交点的纵坐标等于电源的电动势大小，图线的斜率大小等于电源的内阻，由图看出，1212,EErr．故A错误．B、电源的效率η==，r越大η越小∴12故B正确；C、过原点O作出一条倾斜的直线3，该直线与图线1、2的交点就表示该电阻与两电源连接时的工作状态，由图看出，直线3与图线1交点的两坐标的乘积大于直线3与图线2交点的两坐标的乘积，说明不论外接多大的相同电阻，电源1的输出功率总比电源2的输出功率大，故C、D错误．9.如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为（A）0（B）B0（C）B0（D）2B05【答案】C【解析】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零，如图所示：由此可知，外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依据几何关系，及三角知识，则有：BPcos30°=B0；解得：P或Q通电导线在a处的磁场大小为BP=；当P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何关系，及三角知识，则有：B2=；因外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，磁场大小为B0；最后由矢量的合成法则，那么a点处磁感应强度的大小为B==.10.如图所示,矩形区坡abd的ab边长为(2+1)L,bc边长为L,处于方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。两相同带电粒子(重力不计)以平行于ad的相同速度分别从ab边上的a点和e点射入矩形区域,两粒子都恰好通过c点,则（A）粒子在磁场中运动的轨道半径为L（B）粒子从a点到c点的时间为0328Lv（C）粒子的比荷为02vLB（D）e点与a点的距离为2L【答案】D【解析】∵0mvrBq∴两次r相同。设12,dacbce，be=x，则12sin,sindcbeacec，由垂径定理1222sin,sinacecrr，12sinsinacec即dcecacacbeec∴22dcacbeec∴22212111Lxx6解得12121,2121xLxL（舍）∴ae=ab-be=（21）L-（21）L=2L二、多项选择题:本题包含5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有错者或不答的得0分。请将正确选项前的母填在下表内相应位置11.我国西电东送“大动脉”----超高压银东直流输电工程西起宁夏银川,东至山东青岛,线路全长1333公里,氨定输送量400万千瓦。设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内,且与电源、负载组成闭合回路,已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行,则A.两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力B.两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力C.地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上D.地磁场对两条输电线中电流的作用力方向相反【答案】AD【解析】解：A、B输电线路上两道线的电流方向相反，根据电流方向同向相吸，异向相斥即可判断，两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力；C、D地磁场与输电线路垂直，根据左手定则可知，输电线路受到的安培力一个向上，一个向下，且都不为零12.如图所示,带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。不计重力的带电粒子沿OO‘方向从左侧垂直于电磁场入射,从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小。要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大,可采用的措施是（A）适当增大两金属板间的距离（B）适当减小两金属板的正对面积（C）适当减小匀强磁场的磁感应强度（D）使带电粒子的电性相反【答案】BC【解析】由题意可知，当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”，说明“电场力对粒子做负功”．电7场力小于磁场力，即qE＜qVB，则E＜VB；现在，要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”，就是要“电场力对粒子做正功”，电场力大于磁场力,即E＞VB，电容器带电量不变,根据C=、C=、U=Ed，有E=A、，改变极板间距离时,板间的场强不变，故电场力不变，故A错误；B、适当减小两金属板的正对面积，场强增加，可能满足，故B正确；C、减小磁场的磁感应强度B，可能有E＞VB，故C正确；D、使带电粒子的电性相反，只是电场力与洛伦兹力方向均改变，故D错误；13.如图所示,R1=1Ω,R2=R3=6Ω,滑动变阻器R4的总电阻为6Ω,电源内阻r=1Ω。则在变阻器的滑动触头P从最上端滑至最下端的过程中(电表均为理想电表)（A）电源的输出功率始终增大（B）R1消耗的功率先增大后减小（C）电源的效率(输出功率与总功率的比值)始终减小（D）电压表与电流表的示数均先增大后减小【答案】AC【解析】P从最上端滑至最下端的过程中，R4减小，A.R外减小，34213424,5RRRRRRRR外我们知道“R外=r时电源输出功率最大，如图”，∵R外始终大于r∴随着R外减小，电源输出功率增大.A正确B.D由“串反并同”R4减小，可知电流表示数增大，电压表示数减小，D错误由211=APIR可知1P一直增大，B错误C.电源的效率η==11rR，R外越小η越小，故C正确14.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子由加速器的中心附近进入加速器,直到达到最大圆周半径时通过特殊装8置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子(氚核和α粒子质量比为3:4,电荷量之比为1:2),则以下说法正确的是（A）加速氚核与加速α粒子的交流电源的周期之比为2：3（B）氚核与α粒子获得的最大动能之比为1:3（C）若增大加速电压,氚核获得的最大动能增大（D）若增大加速电压,氚核在加速器中运动的总时间变短【答案】BD【解析】A.只有加速器所加交流电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相同时，粒子才能一直被加速由周期公式2mTBq可知334122TT氚故A错误B.∵带电粒子射出时的动能2222122kqBrEmvm∴2112=334kkEE氚故B正确C.由B知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，只与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，故C错误D.∵带电粒子被加速时间kEtnTTqU