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1、2018-2019学年陕西省西安中学高二（上）期末物理试卷（理科）一、选择题1.a、b、c是三个固定于同一平面内的通电直导线，通入大小相等方向如图所示的电流ab与bc间距相等，则电流a、b、c受力方向分别是（ ）A. 向右、向右、向左B. 向右、向左、向右C. 向左、向右、向右D. 向左、向左、向右【答案】B【解析】【详解】根据右手螺旋定则可确定，导线b在导线a处产生的磁场方向均垂直纸面向外，而导线c在导线a处产生的磁场方向垂直纸面向里。由靠近导线的磁场强远离导线的磁场弱，则导线b、c在导线a的合磁场方向垂直纸面向外，则由左手定则可知，安培力方向向右。同理，导线c的安培力方向向右，导线b的受力
2、方向向左，故B正确，ACD错误；故选B。2.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域不计重力，不计粒子间的相互影响下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R=mvBq哪个图是正确的？（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】据题：所有粒子的速率相等，由RmvqB 可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同，由图可知，由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界，MO2r2R；随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为
3、半径转动；则可得出符合题意的范围应为A；故A正确。故选A。3.如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面，在下列情况中线圈不能产生感应电流的是（） A. 导线中电流强度变大B. 线框向右平动C. 线框向下平动D. 线框以ad边为轴转动【答案】C【解析】A、导线中电流强度变大，则周围的磁感应强度增强，则线框中磁通量增大，故可以产生感应电流，故A正确；B、线框向右运动时，线框中的磁感应线强减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故B正确；C、线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，故C错误；D、线框以ab边为轴转动，线框中的磁通量发生变化，
4、故会产生感应电流，故D正确；故选ABD。【点睛】感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化根据这个条件分析判断有没有感应电流产生。4.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流（ ）A. 当E点经过边界MN时，感应电流最大B. 当P点经过边界MN时，感应电流最大C. 当F点经过边界MN时，感应电流最大D. 当Q点经过边界MN时，感应电流最大【答案】B【解析】当P点经过边界MN时，切割磁感线的有效长度最大为SR，感应电流达到最大5.小型手摇发电机线圈共N匝
5、，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（ ）A. 峰值是e0B. 峰值是2e0C. 有效值是22e0D. 有效值是2Ne0【答案】D【解析】【详解】矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以矩形线圈产生的感应电动势的最大是2Ne0，根据正弦交变电压电动势最大值与有效值的关系得发电机输出电压有效值U2e0N22Ne0，故选D。6.让一价氢离子、一价氦粒子和二价氦粒子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转
6、电场里偏转，则（ ）A. 它们会分成三股射出B. 它们会分成两股射出C. 它们会沿同一轨迹运动D. 它们只是在同一位置射出【答案】C【解析】【分析】三个离子先加速后偏转，先由动能定理得到加速获得的速度，再运用运动的分解法，得到离子离开偏转电场时的侧向距离和偏转角度，即可进行分析【详解】设任一正电荷的电量为q，加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转电极的极板为L，板间距离为d在加速电场中，根据动能定理得：qU1=12mv02；在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间 t=Lv0；偏转距离y=12at212qU2mdt2，联立以上各式得：y=U2L24dU1 ；设偏转角度为，则 tan=vyv0at
7、v0=U2L2dU1；由上可知y、与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合，所以它们不会分成三股，而是会聚为一束射出，选项C正确，ABD错误；故选C【点睛】本题一方面要熟记结论：同种带电粒子经同一加速电场加速，再经同一偏转电场偏转时轨迹重合另一方面要能运用力学方法进行推导7.如图所示，一电动机与一电阻R串联接在电源上，电源电动势E20V，内电阻r1，用理想电压表测出电动机两端的电压为10V，已知电动机的电阻RM1，电阻R9，则（ ）A. 流过电动机的电流为10AB. 电动机消耗的热功率为100WC. 电动机的机械功率为9WD. 电动机消耗的热功率为1
8、W【答案】CD【解析】【分析】电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律UIR对于R是纯电阻，可以用欧姆定律求电流根据功率关系求出电动机输出功率【详解】根据闭合电路欧姆定律得回路中的电流I=EUR+r=20109+1A=1A，则通过电动机的电流为1A故A错误；电动机发热消耗的功率 P消=I2RM=11=1W，故B错误，D正确；电动机消耗的功率即输入功率为 P入=UI=10W， 电动机输出功率为P出=UI-I2RM=（101-121）W=9W，故C正确。故选CD。【点睛】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路电能转化为内能和
9、其他能时，是非纯电阻电路8.如图所示，两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摆动，则（ ）A. 在S闭合的瞬间，A、B必相吸B. 在S闭合的瞬间，A、B必相斥C. 在S断开的瞬间，A、B必相吸D. 在S断开的瞬间，A、B必相斥【答案】AC【解析】A、在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，A正确，B错误；C、在S断开瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，C正确，D错误。点睛：本题考查了楞次定律的应用，同时要掌握：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，也可以使
10、用楞次定律的规范化的步骤解答，比较麻烦。9.如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有 （ ）A. 当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B. 当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C. 当S断开时，L1立即熄灭, L2也立即熄灭D. 当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD【解析】【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律，以及二极管具有单向导电性进行分析。【详解】闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L1，由于线圈中自感电动势的阻碍，L2灯逐渐亮
11、，故A错误，B正确。待电路稳定后断开开关，线圈L产生自感电动势，两灯串联，所以L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭。故C错误，D正确。故选BD。【点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源；同时运动注意二极管的作用。10.如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A. 圆环中将有感应电流产生B. 圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C. 圆环最终停到轨道最低点D. 圆环将会在轨道上永远滑动下去【答案】AC【解析】【分析】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小
12、，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故能判断圆环中是否有感应电流【详解】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，故A正确；因为圆环在上滑的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到左侧与P点等高处，故B错误；整个过程重力势能转化为电能，故小球最终停在最低点，不会在轨道上永远滑动下去，故C正确，D错误；故选AC。二、实验题11.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差（1）应该选择的实验电路是图1中的_（选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6A）、开关
13、和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）C滑动变阻器（050） D滑动变阻器（0500）实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线_序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E_v，内电阻r_（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会
14、发生变化各示意图中正确反映PU关系的是_A、 B、C、 D、【答案】 (1). （1） 甲 (2). （2） B (3). C (4). （3） (5). （4） 1.50 (6). 0.81到0.85 (7). （5） C【解析】【分析】（1）分析图示电路结构，然后答题；（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；（3）应用描点法作出图象；（4）根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻；（5）求出电源输出功率表达式，然后答题【详解】（1）干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器中的电流来代替干路中的电流，所以选甲图电路。（注意：两种实验电路
15、都存在系统误差，题图甲实际测量的电阻是电源内阻与电压表的并联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和）（2）一节干电池的电动势为1.5V，依据精确测量的原则，电压表应该选用B，电源的内阻较小，为了调节方便，滑动变阻器应该选C。（3）画线时第4个点的误差较大，将其舍去，其他点连成直线，就得到电源的U-I图线。（4）在（3）中图线中，U轴上的截距为该电源的电动势，则E=1.5V，图线的斜率为该电源的内阻r=1.5-1.00.6=0.83.（5）当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为：P出=(E-U)Ur，由数学知识可得C正确，D错
