人教版高中必修3-2物理期末模拟试卷
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.库仑在探究库仑定律的过程中应用了控制变量的思想方法
B.奥斯特研制了世界上第-一台发电机
C.法拉第首先发现了电流周围存在磁场
D.库仑发现了万有引力定律
2.下列说法正确的是
A.磁感线是由法拉第发现的,在磁场中真实存在
B.由
可知,若某点处的电流元所受的安培力为零,则该点处的磁感应强度为零
C.穿过某平面的磁通量越大,则该处的磁感应强度越大
D.在匀强磁场中,同-.根通电直导线在磁场中各处所受的安培力不一定相同
3.关于电场线,下列说法正确的是
A.电场是客观存在的,电场线是人为引人的
B.顺着电场线方向,电场强度一定减小
C.电荷受电场力的方向一定与电场强度方向相同
D.两条电场线不能相交,但可能相切
4.关于地磁场,下列说法正确的是
A.地球表面各处磁感应强度相同
B.地理两极与地磁两极不重合
C.北半球的磁场方向斜向上指向北方
D.北极的磁场最弱
5.在中学生创新活动中,小强根据所学知识设计了一个如图所示的多量程电表,其表头内阻Rg= 100Ω,满偏电流Ig=1mA,则以下判断正确的是
A.若S1、S2都断开,R1=900Ω,可改装成量程为10 V的电压表
B.若S1、S2都断开,R1=900Ω,可改装成量程为1 V的电压表
C.若S1、S2都闭合,R2=50Ω,可改装成量程为30 mA的电流表
D.若S1、S2都闭合,R2=50Ω,可改装成量程为10 mA的电流表
6.如图所示，一螺线管与两平行金属导轨相连接，水平放置在桌面上，金属导轨所在区域有方向竖直向下的匀强磁场,现将一光滑金属棒静置于金属导轨上，要使金属棒向左运动,则下列操作可行的是
A.将条形磁铁的N极从螺线管a端插入
B.将条形磁铁的S极从螺线管b端插入
C.将条形磁铁的N极从螺线管b端插入
D.导轨区域磁场的磁感应强度减小
7.如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U的交流电源上，原线圈接人电路的匝数可通过调节触头P进行改变，副线圈和电阻箱R、定值电阻R以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是
A.不管电阻箱如何调节，电流表示数一定变大
B.只将R和R由并联改为串联结构,其他保持不变,则示数将变大
C.只将P的位置向上滑动,其他保持不变,则R的功率将变小
D.保持P的位置不动,增大R,则R的电功率变小.
8.如图所示，空间中存在竖直向下的匀强电场,--带正电的小球以初速度v0由坐标系原点0沿x轴正方向水平射人该区域,一段时间后小球通过第四象限内的P点(图中没有标出),其坐标为(L, -L)。已知小球质量为m,重力加速度为g,则以下分析正确的是
A.小球从0到P的运动时间为
B.小球到达P点时的动能为了
C.小球到达P点时速度偏转角的正切值为
D.小球所受电场力为
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示的平行金属板中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直,三个带电粒子(不计重力)从平行板中央射人,沿直线从右侧小孔中飞出,然后进入另一竖直向下的匀强电场中,分别到达同一水平线上的a、b、c三点。则下列判断正确的是
A.三个粒子在平行金属板中运动的速度大小相同
B.三个粒子的质量相同
C.到达a点的粒子动能最小
D.到达c点的粒子飞行的时间最长
10.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,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向为从上往下看是顺时针方向,如图1所示。磁场磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。则下列说法正确的是
A.t=0时刻与t=4 s时刻比较，前者电流更大
B.若在t=2.5s时刻将线圈快速翻转180°，翻转过程中磁通量变化量为0.02Wb
C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01 C
D.第4s内与第5s内比较，前者生热更多
11.中学生科技节上，李明制作了一个风力发电机模型如图1所示。空气流动带动风叶转动,带动磁铁旋转,引起线圈中磁通量发生变化，产生交变电流。某风速环境下,电压传感器上得到的发电机电动势u随时间t变化的关系如图2所示，则
A.该交流电的频率为2.5 Hz
B.风力发电机电动势的有效值为6V
C.若仅增大风速,使磁铁转速加倍,此时交变电流的电动势表达式为u=24sin10πt V
D.将一击穿电压为13V的电容器接到电压传感器两端,在各种风速环境下电容器均可以安全工作
12.如图所示,a、b是x轴上关于0点对称的两点,c、d是y轴上关于0点对称的两点,c、d两点分别固定一等量异种点电荷,带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点,E为第一象限内轨迹上的一点,F为轨迹与y轴的交点,则以下说法正确的是
A.检验电荷在a点时受到d点的电荷的吸引力
B.以无穷远处为零电势点,则检验电荷在F点的电势能为零
C. F点电势高于a点电势
D.b点电势高于E点电势
13.如图所示为电磁炮的模型，其轨道处在水平面内。已知电源电动势E=12 V,内阻r=1Ω电阻R=4Ω;两导轨间距L为1 m,长度s为20 m,导体棒MN的电阻为4Ω,质量为2 kg,导轨间存在方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场(未画出)。初始状态时导体棒静止在导轨最左端并与导轨垂直接触，若不计导轨电阻及一切摩擦,则开关闭合后，下列说法正确的是
A.开关闭合瞬间,通过导体棒的电流I=3 A
B.导体棒刚开始运动时的加速度大小为1m/s2
C.导体棒离开导轨时的动能为40J
D.导体棒离开导轨时的动能小于40 J
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14.(8分)图1为实验小组用安阻法测量电源的电动势和内阻的设计电路,已知电流表内阻很小，可忽略不计。某同学将两次测量所记录的多组数据绘制得到
关系图线如图2所示。
(1)对比两次测量结果可知E1_______E2。(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)第一次所测电源的电动势E1 =_______V,内阻r 1=_______Ω。(结果保留两位有效数字)
15. (10分)某同学通过查阅资料发现电子秤的主要部件为-一个压敏电阻, 他欲自制- -台电子秤,设计的电路如图1所示。现提供有下列器材:
A.直流电源:电动势约4.5 V, 内阻很小
B.电流表④:量程为0~0.6 A,内阻不计
C.电流表④:量程为0~3.0 A,内阻不计
D.滑动变阻器R :最大阻值为10 Ω
E.滑动变阻器R,:最大阻值为500Ω
F.压敏电阻(没有压力时阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.6 A)
G.质量均为m的一组砝码
H.待测物体、开关、若干导线等。
(1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________,应该选用的滑动变阻器是
(填器材前的字母标号)
(2)根据所选器材正确组装电路,用来描绘通过压敏电阻的电流随压力变化的关系图像,请补全实验步骤。
①调节滑动变阻器，使通过压敏电阻的电流为某一数值;
②保持滑片位置不动,在压敏电阻上方放一个砝码,读出_________。
③不断增加砝码个数以增大砝码对压敏电阻的压力F,分别读出电流表对应的电流值I;
④建立I-F坐标系,根据记录数据进行描点，用平滑的曲线连接,让尽可能多的点落在这条曲线上，如图2所示;
⑤将待测物体静止放在压敏电阻上，根据物体放在压敏电阻上所对应的电流值,对照I-F图像,可读出________________.
(3)请你结合图2分析，当1=0.3 A,压敏电阻受到的压力大小为_____________N。(结果保留两位有效数字).
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. (10分)如图所示,a、b、c三点处在某-匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行,已知ab的长度L1=5 cm,ac 的长度L2=16 cm,ab与ac间的夹角θ= 120°。现把带电荷量为
C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为
J。求:
(1)a、b两点间的电势差Uab;
(2)把该电荷从a点移到c点，电场力做的功。
17.(12分)如图所示,在xOy坐标平面内的第一象限中存在-匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面向里。一个质量为m、带电荷量为q的正粒子，从x轴上的M点以初速度v0沿与x轴正方向成30°角射入第一-象限中，粒子在磁场中做圆周运动,之后恰好垂直y轴射出第一象限,已知 OM长为L,不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间。
18.(16分)如图所示,两根光滑平行的金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,两导轨间距为L,上端M、P间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计,导轨置于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中。轻质弹簧一端固定于N、Q所在的水平平面上，另一端与质量为m、电阻为r的导体棒连接在一起,导体棒紧靠在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿导轨向上的初速度v0,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。
(1)求初始时刻通过电阻R的电流大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小;
(3)弹簧弹性势能的表达式为
，式中x表示弹簧的形变量。求导体棒从开始运动直到最终停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
参考答案
1 ~8题每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有-项是符合题目要求的。9~13小题每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. A
2. D
3. A
4. B
5. B
6. C
7. C
8. B
9. AD
10. ABC
11. AC
12. AD
13. BD
14. (1)大于(2分)
(2)2.02. 0(各3分)
15. (1)B(2分) D(2 分)
(2)此时电流表的示数(2分)该物体对压 敏电阻的压力(或物体的重力)(2分) .
(3)1.5(2分)
16. (1)由题意结合电场中的电势差概念可得
(4分)
(2)匀强电场的场强
方向水平向左(3分)
(3分)
17.(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示(2分)
由几何关系可得,粒子做圆周运动的半径r=2L(2分)
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力
(2分)
联立解得
(2分)
(2)粒子在第一象限运动轨迹对应的圆心角为150°,则轨迹长度为
(2分)
12则运动的时间为
(1分)
将r=2L代人解得
(1分)
18. (1)初始时刻
(2分)
(1分)
电流方向为P→R→M。(1分)
(2)当导体棒第--次回到初始位置时有
(1分)
由牛顿第二定律有
(1分)
解得
(1分)
(3)导体棒停止时有mg= kx(2分)
此时弹簧具有的弹性势能 (1分)
取导体棒停止时的位置重力势能为零,对整个回路整个过程应用能量守恒定律有
(2分)
电阻R上产生的焦耳热
(1分)
解得
(2分)
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