2016-2017学年湖南省长沙一中高二(上)期末物理试卷 - 副本

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2016-2017学年湖南省长沙一中高二（上）期末物理试卷

一、选择题：（1-8题为单选；9-12题为多选）

1．（3分）自然界的电热现象和磁现象相互联系 很多，物理学家为寻求它们之间的联系做出了贡献，下列说法不正确的是（ ）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

2．（3分）下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）

A．回旋加速器 B．变压器 C．质谱仪 D．示波器

3．（3分）某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图所示．由图可知（ ）

A．电流的最大值为10A B．电流的有效值为10A

C．该交流电的周期为0.03s D．该交流电的频率为0.02Hz

4．（3分）如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）

A．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向一致

B．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小

C．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致

D．a点的电场强度较大

5．（3分）如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的．若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（ ）

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A．电压表V1示数减小，电流表A1减小

B．电压表V2示数增大，电流表A2增大

C．输电线上损耗功率减小

D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值减小

6．（3分）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）

A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP不变 C．θ减小，EP增大 D．θ减小，E不变

7．（3分）如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（ ）

A． B． C． D．Bav

8．（3分）如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上，开始时都静止于垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0时加一个水平恒力F向右拉小车BO已知地

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面是光滑的，AB间粗糙，A带电量保持不变，小车足够长。从t=0开始A、B的速度﹣时间图象可能正确的是（ ）

A． B．

C． D．

9．（3分）如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点，O点正下方固定一个水平放置的铝线圈．让磁铁在同一竖直面内摆动，条形磁铁在从最左端开始直至第一次回到最左端为止，完整摆动一次的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．线圈内感应电流的方向改变4次

B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用

C．磁铁受到感应电流对它的作用力始终是阻力

D．磁铁受到感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力

10．（3分）如图所示的电路中，abc为三个相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，电阻不计，电源E内阻不计，下列判断正确的有（ ）

A．S闭合的瞬间，bc两灯一样亮

B．S闭合的瞬间，b灯最亮

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C．电路稳定后，将S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭

D．电路稳定后，将S断开，a、c两灯亮度相同且逐渐变暗

11．（3分）如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（ ）

A． B．

C． D．

12．（3分）如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x1=，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（ ）

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A．初始时刻导体棒受到的安培力大小F=

B．初始时刻导体棒加速度的大小a=2g+

C．导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态

D．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=mv02+

二、非选择题：

13．某同学要粗略测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图（1）所示，由图可知其长度为

cm；用螺旋测微器测量其直径如图（2）所示，由图可知其直径为 mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω．

（2）由此可估算此圆柱体材料的电阻率的表达式ρ=

（用上述所测物理量的字母表示）

14．某同学利用如图1装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω

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的位置．打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h．计算机屏幕上显示出如图2的UI﹣t曲线．

（1）磁铁穿过螺线管过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约 V．

（2）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是

A．线圈中的磁通量变化率经历先增大后减小再增大再减小的过程

B．如果滑片从中间向左移动时，坐标系中的两个峰值一定都会减小

C．磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g

D．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

（3）在磁铁下降h的过程中，可估算机械能转化为电能是 J．

15．一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率υ垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示．磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．（不计离子重力）

（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离；

（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试写出直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系式．

16．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所

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围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω，如图甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．虚线为图象t=0的切线，求：

（1）在时间0﹣5s内，线圈中电流的最大值；

（2）前2s内，通过线圈某横截面的总电量．

17．如图所示，一个长0.2m、宽0.1m、匝数500匝的矩形金属线圈（电阻不计），在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1．求：

（1）从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；

（2）开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；

（3）开关S断开时交流电压表、交流电流表的示数U′、I。

18．如图所示，abcd为质量M=2kg的U形金属导轨（导轨足够长且电阻不计），放在足够长的倾角θ=37°的固定绝缘斜面上，另有一根质量m=1.5kg截面为矩形的金属棒PQ平行于bc放在导轨上，PQ恰好能靠着绝缘的垂直于斜面固定的光滑立柱ef，导轨和金属棒都处于匀强磁场中，磁场以O O′为界，O O′上方磁场方向垂直于斜面向上，下方磁场方向沿斜面向上，磁感应强度大小都为S=1T，导轨bc段长度L=1m，金属棒PQ单位长度的电阻r0=0.5Ω/m，金属

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棒与导轨始终接触良好，且整个过程中金属棒不会在导轨上滚动，已知金属棒与导轨间、导轨与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.75，现用F=52N的力垂直bc沿斜面向上从静止开始拉动导轨，求：

（1）当导轨沿斜面向上运动的速度v=1m/s时，PQ上的电流大小和方向；

（2）当导轨沿斜面向上运动的速度v=1m/s时，PQ和bc所受安培力；

（3）导轨所能达到的最大速度vm（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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2016-2017学年湖南省长沙一中高二（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题：（1-8题为单选；9-12题为多选）

1．（3分）自然界的电热现象和磁现象相互联系 很多，物理学家为寻求它们之间的联系做出了贡献，下列说法不正确的是（ ）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可，本题重点明确对于电磁学发展的历程的掌握情况，掌握电磁学中对应物理学家的主要贡献。

【解答】解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故A正确；

B、欧姆发现了欧姆定律，得出了电流与电压、电阻的关系：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。没有说明热现象与电现象间的关系，故B错误；

C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C正确；

D、安培提出分子电流假说，他的依据是根据原子结构理论，结合环形电流的磁性与磁铁相似，进行严格推理得出的。不能说成是安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。

本题选错误的，故选：BD。

【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

2．（3分）下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）