2016-2017学年四川省成都七中高二（上）期末物理试卷一、单项选择题（以下题目只有一个正确选项，每题3分，错选多选均不得分）1．（3分）下列不符合物理学史实的是（）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．卡文迪许通过扭称实验测定了静电力常量C．法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想D．安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质2．（3分）如图所示是20 世纪30 年代劳伦斯发明的回旋加速器的原理图，他的发明为人类进一步探索微观世界的奥秘提供了强有力的条件。
现在回旋加速器也被广泛运用于人们的生产、生活中，例如：癌症的治疗、工业探伤、食品的防腐与保鲜、复合材料的生产以及医疗用品消毒等。
下列关于回旋加速器的相关说法正确的是（）A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速的B．被加速的粒子获得的最大动能是由通过交变电场的次数决定的C．增大缝隙间交变电压的值就能使被加速的粒子获得的最大动能增大D．如果磁场保持不变，加速比荷不同的带电粒子时必须调节缝隙间交变电场的频率3．（3分）如图所示，通电直导线cd 右侧有一金属框与其在同一水平面内，金属棒ab 放在框架上且接良好。
若发现金属棒ab 向左运动并且电流方向为a 到b．则cd 中电流的变化情况是（）A．cd 中通有由c→d 方向逐渐减小的电流B．cd 中通有由c→d 方向逐渐增大的电流C．cd 中通有由d→c 方向逐渐减小的电流D．cd 中通有由d→c 方向逐渐增大的电流4．（3分）如图所示，一个粒子源发出很多种带电粒子，经速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板MN 上的小孔O，之后进入正方形虚线框内，虚线框内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的运动轨迹如图所示，则关于速度选择器两极板间磁场方向和四种粒子的比荷大小说法正确的是（）A．垂直于纸面向里，甲的比荷最大B．垂直于纸面向里，丙的比荷最大C．垂直于纸面向外，丙的比荷最大D．垂直于纸面向外，丁的比荷最大5．（3分）某同学对时下流行的一款充一次电就可使用一个月的电动牙刷产生了兴趣，于是他对电动牙刷内的主要部件﹣﹣微型电动机的性能进行了研究。
运用如图所示的实验电路，调节滑动变阻器R使电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为200mA和1.2V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为100mA和2.4V．则这微型台电动机正常运转时输出功率为（）A．0.24W B．0.16W C．0.18W D．0.06W6．（3分）学习完电场一章后，某同学设计了一个寻找点电荷的小游戏，如图所示：点电荷Q（未画出）和正方形ABCD位于纸面内，O点为正方形的几何中心。
已知检验电荷+q在A和C两点的电势能相同，将该检验电荷+q分别由O、B两点移动到C点电场力做正功且相等，则下列说法正确的是（）A．点电荷一定位于O 点B．点电荷一定位于OD 中点C．正方形四个顶点中D 点电势最低D．将检验+q 电荷由B 点移动到A 点电场力作负功7．（3分）如图所示，电源的电动势为E内阻为r，R1，R2，R3为定值电阻，其中R1＞r．S1、S2为开关，V1、V2、和A分别为理想电压表和理想电流表。
初始时S1、S2均闭合，现将S2断开，电压表V1和V2示数变化大小分别为△U1和△U2，则下列说法正确的是（）A．电流表A 的读数变大，△U1＞△U2，电源的输出功率增大B．电流表A 的读数变小，△U1＞△U2，电源的输出功率减小C．电流表A 的读数变小，△U1＜△U2，电源的输出功率增大D．电流表A 的读数变大，△U1＜△U2，电源的输出功率减小8．（3分）如图所示，曲线表示某静电场中沿x轴正方向电势φ 的变化情况。
一质量为m、带电量为+q 的粒子（不计重力），以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，然后沿x轴运动。
关于粒子运动速度v随时间t变化有可能正确的是（）A．B．C．D．二、不定项选择题（以下题目至少有一个正确选项，每题4分，全部正确得4分，对而不全得2分，错选得0分）9．（4分）高中物理学习中准确理解相关概念、基本规律以及它们之间的适用条件是极为重要的，你认为说法正确的是（）A．带电粒子在电场中一定受到电场力的作用，在磁场中一定受到洛伦兹力作用B．电势降落的方向是电场强度的方向C．通电导体棒在磁场（B≠0）中可能不受安培力的作用D．穿过某闭合回路的磁通量均匀增加，则该回路的电动势也均匀增大10．（4分）如图所示，一个氢离子和一个氦离子同时从同一点由静止开始，经同一电场加速后垂直射入同一偏转电场中，最终打在与偏转电场平行的竖直荧光屏上，整个过程中不考虑两离子间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．两离子将先后打在荧光屏上的同一点B．两离子将同时打在荧光屏上的同一点C．两离子打在荧光屏上时速度大小之比为2：1D．两离子打在荧光屏上时速度大小之比为：111．（4分）如图所示，质量为m、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O'，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x 正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则磁感应强度的最小值及其方向为（重力加速度为g）（）A．z 轴正向B．y正向C．z 负向D．沿悬线斜向下12．（4分）如图所示，M、N是正对、水平放置的平行板电容器的两个极板，N 板接地。
R1、R2，R3为可调电阻，用绝缘细线将质量为m，且带正电的小球悬于电容器内部。
闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F．下列判断正确的是（）A．保持R2，R3不变，缓慢增大R1时，F将减小B．保持R1、R2不变，缓慢增大R3时，F将变大C．保持R2，R3不变，仅将N板向左平移少许，小球电势能增大D．保持R2，R3不变，仅将N板向右平移少许，将有电流向右通过R1 13．（4分）如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。
假如由静止开始让传送带作匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（）A．甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大B．经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小C．甲物体有可能离开传送带作曲线运动D．甲物体最终会沿传送带作匀速直线运动14．（4分）如图所示，带负电的小球从直角三角形A点以初速度v0水平向右抛出，整个空间存在水平向右的匀强电场，且AB竖直BC水平，∠C=37°．已知带电小球所受电场力恰好是重力的倍，sin37°=0.6，cos37°=0.8．下列说法正确的是（）A．当小球通过AB所在直线时的机械能比在A点时的机械能大B．小球运动过程中机械能最小时，速度方向一定平行于ABC．如果小球从A点经时间t后速度最小，那么从A点运动到直线AC所需时间为2tD．小球经过AC所在直线时的速度可能大于v0三、实验题（第15题8分，第16题9分，共17分）15．（8分）某小组在实验室准备测定某电源的电动势E 和内电阻r 时没有找到合适的滑动变阻器，于是他们找来了一块最大阻值为999.9 的电阻箱代替滑动变阻器，设计了如图甲所示的测量电路，结果还取得了意外的收获。
下表是他们测量过程中记录的六组实验数据，U 为电压表的读数，I 为电流表的读数，R为电阻箱的读数。
然后对表格中的数据进行了如下处理：（1）首先他们根据表中数据做出了U﹣I 图象，如图乙所示，根据图象可知该电源电动势E=V，内电阻r=Ω（结果均保留三位有效数字）。
（2）其次他们根据表中的数据又作了U﹣R 图象（如图丙所示），图象的纵截距表示。
（3）最后他们总结了测量电源电动势和内阻实验的器材组合，哪种组合是不可行A、一个电压表配合一个滑动变阻器B、一个电压表配合一个电阻箱C、一个电流表配合一个电阻箱D、一个电压表、一个电流表配合一个滑动变阻器。
16．（9分）某同学在物理实验室找到了一个大滑动变阻器R1（约为0～200Ω）（如图甲所示），发现上面的电阻丝又细又密，为了测量绕制电阻丝的长度L，他思考了多种方法，最终他进行了如下实验，请你根据所学知识填写相关内容：（1）该同学用螺旋测微器测量了接线柱3位置露出的电阻丝的直径多次，其中一次的测量结果（如乙图所示），其读数为mm，然后取多次测量的平均值并记作d；（2）通过对该变阻器生产厂家网站的查询，得到了绕制电阻丝材料的电阻率并记作ρ；（3）为了准确测量该滑动变阻器的总阻值，他找来了如下器材准备进行测量：A、电源E（电动势3V，内阻未知）B、滑动变阻器R2（0～10Ω，允许通过最大电流0.6A）C、毫安表A1（量程10mA，内阻r1=100Ω）D、电压表V1（量程3V，内阻约为5000Ω）E、单刀单掷开关K一个F、导线若干请你帮他在方框内设计实验电路（要求多测量尽可能精确，多测量几组数据，并且电压从0开始变化，标明所用器材代号，其中待测滑动变阻器用“R x”表示）。
在进行实物连线时应将待测滑动变阻器的和接线柱接入电路中。
（4）他利用步骤（3）中的实验数据作出了U﹣I图象，求出了该图象的斜率并记作k；（5）请根据上述实验步骤写出该滑动变阻器绕制电阻丝长度的表达式：L=（用k、d、ρ、π、r1表示）四．计算题（共4个小题，总分45分，要求写出解答过程）17．（8分）图示轨道分水平段和竖直圆弧段两部分，其水平段动摩擦因数μ=0.2，圆弧段光滑，O 点为圆弧的圆心，两轨道之间的宽度为0.5m。
整个空间存在竖直向上大小为0.5T 的匀强磁场。
质量为0.05kg、长度略大于0.5m 的金属细杆垂直于轨道，置于轨道上的M 点。
已知N、P 为导轨上的两点，ON 竖直、OP 水平，且MN=OP=1m，g 取10m/s2，在金属细杆内通以垂直纸面向里的恒定电流I 时，（1）要让金属细杆保持静止，求电流I 的范围（2）若保持金属杆内电流始终恒定为2A，求金属细杆由静止开始运动到P 点时，其对轨道总压力的大小。
18．（10分）如图所示，ab、cd 为两条水平平行光滑金属导轨，间距为h，导轨间有垂直于导轨平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。
导轨与定值电阻R1、R2、R3及两竖直平行金属板PQ连成如图所示电路。
金属杆倾斜放置，与导轨的接触点为M、N，与导轨成θ角，接入电路部分电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd 的方向匀速滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。
一质量为m 带电量为+q 的小球，通过长为L 的绝缘细线挂在两规间O 点，被拉至水平位置；合上开关K，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过O 点正下方的N 点到另一侧。