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高二上学期物理期末考试试题 河南省卢氏县第一高级中学 徐建强 一、选择题（本题包括12小题。每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中。有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1．把质量M为的正点电荷，在电场中从静止释放,运动的过程中如果不记重力，正确的是（ ） A．点电荷运动轨迹必与电场重合 B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致 C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致 D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致 2．在如图1所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时，则在C 和D 端输出的电信号分别为（ ）  A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和0  3．集成电路应用广泛、集成度越来越高，现在集成电路的集成度已达几亿个元件，目前科学家们正朝着集成度突破10亿个元件的目标迈进，集成度越高，各种电子元件越微型化，如图2甲一是我国自行研制成功的中央处理器（CPU）芯片“龙芯”1号，下图二中，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸，通过两导体的电流方向如图乙所示，则这两个导体的电阻R1、R2的关系说法正确的是（ ） A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1=R2 D．无法确定 4．火灾的多发季节，某同学根据学习的传感器知识设计了如图3所示的火警报警系统原理图，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压 （报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（ ）  A．Al的示数不变，A2的示数增大 B．Al的示数增大，A2的示数增大 C．V1的示数增大，V2的示数增大 D．V1的示数不变，V2的示数减小 5．如图4所示，电源内阻为r，定值电阻R0＝r/2，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中  A．电源的输出功率一直变大 B．电源的输出功率一直变小 C．当可变电阻滑到R＝r/2时电源的输出功率最大 D．当可变电阻滑到R＝r时电源的输出功率最大 6．如图4，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内电阻为r，其它的电阻不计，导轨上有三根导体棒a、b、c,长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，整个装置置下向下的匀强磁场中，三棒受到安培力的关系为   A．Fa＞Fb＞Fc B．Fa＝Fb＝Fc C．Fb＜Fa＜Fc D．Fa＞Fb＝Fc 7．从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图5，那么   A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱 C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强 D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 8．示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关。关于三盏灯泡，下列说法正确的是   A．合上开关， c、b先亮，a后亮 B．合上开关一会后， a、b一样亮 C．断开开关， b、c同时熄灭，a缓慢熄灭 D．断开开关，c马上熄灭， b闪一下后和a一起缓慢熄灭 9．如图7所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd，边长为L，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁场边界宽也为L。线框先以c点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b点落地后，再以b点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是   10．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如下图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表的示数为I。那么板间电离气体的电阻率为（ ）   A．（－R） B．（－R） C．（－R） D．（－R） 11．如图9所示是一按正弦规律变化的交流电的u-t图。关于此交流电的下列结论正确的是   A．频率为100Hz B．周期为0.02s C．电压的有效值为220V D．电压的最大值为311V 12．现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全抱死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动，经研究这种方法可以更有效地制动。它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱,磁通变化使线圈中产生了感应电流。将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死。如图所示。在齿a转过虚线位置的过程中。关于M中感应电流的说法正确的是（ ）  A．M中的感应电流方向一直向左 B．M中的感应电流方向一直向右 C．M中先有自右向左,后有自左向右的感应电流 D．M中先有自左向右,后有自右向左的感应电流 二、实验题（13题2分，14题10分） 13．某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图10所示，该铜丝的直径为 mm。   14．某待测电阻Rx的阻值在80Ω－100Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材： A．电流表A1 （量程30mA、内阻r1＝10Ω） B．电流表A2 （量程150mA、内阻r2约为30Ω） C．电流表A3 （量程0．6A、内阻r3约为0.2Ω） D．电压表（量程15V、内阻约为20kΩ） E．定值电阻R0＝20Ω F．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω G．电源E（电动势4V） H．开关S、导线若干 （1）（2分）在上述提供的器材中，要完成此实验，应选用_______（填字母代号） （2）（3分）测量要求电压表读数不得小于其量程的  ，请你在虚线框内画出测量电阻Rx的一种实验电路图（图中元件用题干中相应的英文字母标注）  （3）（5分）用已知量和测量的量表示Rx的表达式Rx＝________，说明式中各字母所表示的物理量：____________________________________。 三、计算题（15题8分，16题8分，17题10分，18题14分） 15．如图11所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“  ， ”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4Ω，求：  （1）电源的输出功率P0； （2）10s内电动机产生的热量Q； （3）电动机的机械功率； 16．如图12（甲）所示，质量为  =50g，长 =10cm的铜棒，用长度也为的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 =1/3T。未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。某同学对棒中恒定电流的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。   当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有  ，得 A．（1）请判断，该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？ （2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果. 17．如图13（1）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图13（2）所示。 求：⑴金属杆在5s末时的运动速度；⑵第4s末时外力F的瞬时功率。  18．如图14所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角。紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10－27kg，电荷量q = 3.2×10－19C，初速度v = 3.2×106m/s。（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）求： （1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R； （2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L； （3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN = 40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，速度为多少？  
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