湖南衡阳永州2016-2017新高二物理暑期第一次联考试卷含答案

衡阳八中永州四中2016年下期高二年级理科实验班
第一次联考
理科综合物理（试题卷）
注意事项：
1.本卷为衡阳八中永州四中高二年级理科实验班第一次联考试卷，分两卷。其中共31题，满分300分，考试时间为150分钟。
2.考生领取到试卷后，应检查试卷是否有缺页漏页，重影模糊等妨碍答题现象，如有请立即向监考老师通报。开考15分钟后，考生禁止入场，监考老师处理余卷。
3.请考生将答案填写在答题卡上，选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用黑色0.5mm签字笔书写。考试结束后，试题卷与答题卡一并交回。

第I卷  选择题（每题6分，共126分）
本卷共21题，每题6分。其中物理部分为不定项选择题，全部选对得6分，部分选对得3分，错选，多选不得分。化学部分和生物部分后面所给的四个选项中，只有一个是正确的。
1.下列四幅图中能正确描绘点电荷电场中电场线的是

2.对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为 （k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是
A．金属球上的感应电荷电量
B．金属球上的感应电荷电量
C．绝缘丝线中对小球的拉力大小为
D．绝缘丝线中对小球的拉力大小
3.如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是
A．A、B两处电势、场强均相同
B．C、D两处电势、场强均相同
C．在虚线AB上O点的场强最大
D．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能
4.如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点分别固定A、B、C三个带正电的小球．小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q．CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置处于方向与CB边平行向右的匀强磁场中．现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角，则A、B、C三个球所构成的系统的

A． 电势能不变               B． 电势能减小
C． 重力势能减小             D． 重力势能增大
5.如图所示，φ﹣x图表示空间某一静电场的电势φ沿x轴的变化规律，图象关于φ轴对称分布．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是Exa、Exb，则

A．Exa＞Exb
B．Exa沿x负方向，Exb沿x正方向
C．同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向相反
D．将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做正功后做负功
6.如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则下列说法不正确的是（  ）

A．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑　
B．若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑
C．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变大
D．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑
7.如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其 图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是

A．该物块带负电
B．皮带轮的传动速度大小一定为lm／s
C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D．在2s～4.5s内，物块与皮带仍可能有相对运动
8.洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示．给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是

A．励磁线圈中的电流方向是顺时针方向
B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
D．两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷
第II卷  非选择题（共174分）
本卷共10题，其中22-25题为物理部分，26-28题为化学部分，29-31题为生物部分。
22.（本题满分12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中．
（1）一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100．同学甲先用×1档粗略测量金属丝的电阻，表盘指针位置如图1所示，金属丝的电阻约为  Ω．

（2）为准确测量金属丝的电阻，同学乙取来两节新的干电池、电键、若干导线和下列器材：
A．电压表0～3V，内阻约10kΩ
B．电压表0～15V，内阻约50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻约0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选  ，电流表应选  （填序号）；
②按实验要求在图2的方框内画出实验电路图．
23.（本题满分16分）如图（a）所示，倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10﹣4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象．（g=10m/s2，静电力恒量K=9×109N洠2/C2）则
（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；
（2）求小球的质量m和电量q；
（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；
（4）在图（b）中画出小球的电势能ε 随位移s变化的图线．（取杆上离底端3m处为电势零点）



24.（本题满分16分）如图（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为 L，左端连接有阻值为 R的电阻．有一质量为 m的导体棒ab垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为L．导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略．

（1）若在一段时间t0内，磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大，t0时刻，B=B0，如图（乙）所示．在导体棒ab上施加一外力，保持其静止不动，求：
a．这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；
b．在 时刻施加在棒上的外力的大小和方向．
（2）若磁场保持B=B0不变，（高中www.gaozhong.cc/）如图（丙）所示，让导体棒ab以初速度v0 向右滑动，棒滑行的最远距离为s．试推导当棒滑行的距离为λs时（0＜λ＜1），电阻R上消耗的功率P= ．


25.（本题满分18分）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为 ，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（3）当B=0．40T，L=0．50m， 37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g= 10m/s2，sin37°= 0．60，cos37°= 0．80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。

衡阳八中永州四中2016年下期高二年级理科实验班第一次联考物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A B AD AB ACD D ABD
22.（1）欧姆表的读数等于示数×倍率，则该电阻的阻值是：
 R=4.5×1Ω=4.5Ω．
（2）因为电源的电动势大约3V，则电压表选择3V量程的测量误差较小，故电压表选择：A．通过电阻丝的最大电流大约I= A=0.67A，所以电流表选择0.6A量程的，故电流表选择：C．
在实验中获得较大的电压调节范围，则滑动变阻器采用分压式接法，待测电阻丝的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法测量误差较小．如图所示．
故答案为：（1）4.5；（2）①A，C，②如下图所示．

23.（1）由图线2得知，小球的先先增大，后减小．根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零．
（2）由线1可得EP=mgh=mgssinθ，斜率k=20=mgsin30°，所以m=4kg
当达到最大速度时带电小球受力平衡 mgsinθ= ，由线2可得s0=1m，
得q= =1.11×10﹣5C
（3）由线2可得，当带电小球运动至1m处动能最大为27J．
根据动能定理WG+W电=△Ek
即有﹣mgh+qU=Ekm﹣0
代入数据得U=4.2×106V
（4）右图中线3即为小球电势能ε随位移s变化的图线

答：（1）小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零．
（2）小球的质量m是4kg，电量q是1.11×10﹣5C；
（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U是4.2×106V；
（4）如图线3即为小球电势能ε随位移s变化的图线．
24.（1）a．在0～t0时间内  
ab棒上感应电流  
由楞次定律知，棒中感应电流的方向b→a．
b．在0～t0时间导体棒ab静止，所以F外=FA，方向与安培力反向．
棒受到的安培力 FA=BIL  
在 时刻， ，所以 FA= ，安培力方向水平向左．
所以外力大小为  F外= ，方向水平向右．
（2）设经时间t，棒滑行的距离为x，速度变为v．
由法拉第电磁感应定律，此时的感应电动势E=B0Lv
感应电流  
棒受到的安培力FA=B0IL，即  
将时间t分为n小段，设第i小段时间间隔为△t，ab棒在此段时间间隔的位移为△x，规定向右的方向为正，由动量定理
﹣FA△t=m△v
又    v△t=△x
所以  
在整个过程中  
即    
当x=s时，v=0，有
当x=λs时，
解得  v=v0（1﹣λ）
此时产生的感应电动势E=B0Lv=B0Lv0（1﹣λ）
此时电阻R上消耗的功率  
答：（1）a．这段时间内棒中的感应电流的大小为 ，方向b→a；
b．在 时刻施加在棒上的外力的大小为 ，方向水平向右；
（2）推导如上．
25.（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a  
（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热

解得：  
（3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势  
由闭合电路的欧姆定律：  
从b端向a端看，金属棒受力如图：

金属棒达到最大速度时满足
     
由以上三式得：    
由图像可知：斜率为  ，纵截距为v 0 =30m/s，得到：
     
解得：R 1 =2.0Ω        m=0.1kg