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湖南省新田县第一中学2013-2014学年高二上学期物理总复习测试题(二)


1.物理学中有许多物理量的定义,可用公式来表示,不同的概念定义的方法不一样,下列四 个物理量中,定义法与其他物理量不同的一组是( l A.导体的电阻 R=ρ S Ep C.电场中某点的电势 φ= q ).

F B.电场强度 E= q F D.磁感应强度 B= IL )

2.在图 1 所示的几种典型电场的电场线中,a、b 两点电场强度和电

势均相等的是(

图1 3.如图 2(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则 虚线内的电路图应是 2(b)图中的图( )

图2

4.如图 3(a)所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以 O 点为坐标原点,沿 z 轴 正方向磁感应强度 B 大小的变化最有可能为图 3(b)中的 ( )

(a) 图3

(b)

5.酒后驾驶严重危害人民群众的生命财产安全,为此交警加大了酒后驾驶的查处力度.如图 4 是某探究性学习小组自行设计的酒精气体浓度报警器的一 部分电路示意图.其中 R2 为半导体型酒精气体传感器,该 传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,电流表 A 可 以显示酒精气体的浓度情况,a、b 之间接报警器,当吹入 传感器的酒精气体达到一定的浓度时,报警器会报警.当吹 入酒精气体的浓度增大时,电流表 A 的电流 I、报警器两端 的电压 U 的变化情况是( A.I 变大,U 变大 C.I 变小,U 变大 ) 图4

B.I 变小,U 变小 D.I 变大,U 变小

二、多选题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 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,选对但选不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分) 7.关于电场和磁场的下列说法中,你认为正确的是( )

A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同,磁感线上每一点的切线方向 都跟电荷在该点所受的洛仑兹力方向相垂直 B.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质

C.磁感线和电场线都是为了描述场而虚设的,是根本不存在的 D.若一小段长为 L、通过电流为 I 的导体, 在磁场中某处受到的磁场力为 F, 则该处磁感应强 度的大小一定是 F/IL 8.如图 7 所示,带正电的小球靠近不带电的金属导体 AB 的 A 端,由于静电感应,导体 A 端 出现负电荷,B 端出现正电荷,关于导体 AB 感应起电的说法正确的是( A.用手接触一下导体的 A 端,导体将带负电荷 B.用手接触一下导体 AB 的正中部位,导体仍不带电 C.用手接触一下导体 AB 的任何部位,导体将带负电 D.用手接触一下导体 AB 后,只要带正电小球不移走,AB 不可能带电 图7 )

9.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,图 8 表示它的原理示 意图.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于磁场的方 向喷入磁场,在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。以下说 法正确的是( )

A.图中 A 板的电势高 B.图中 B 板的电势高 C.其他条件不变,只增大等离子体的射入速度,UAB 增大 D.其他条件不变,只增大磁场的磁感应强度,UAB 增大 10.如图 9 所示的电路中,电流表 Al 与 A2 为相同的毫安表(内阻不能忽略),当电路两端接入 某一恒定电压的电源时,Al 的示数为 5mA,A2 的示数为 3mA。现将 A2 改接在 R2 所在的支路 上,如图中虚线所示,再接到原来的恒定电源上,图中的电表均不会烧坏,那么下列说法中 正确的是( ) 图8

A.通过 R1 的电流强度必增大 B.通过 R2 的电流强度必减小 C.电流表 A l 的示数必增大 D.电流表 A2 的示数必增大 三、实验与填空题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。请把正确答案填在题中相应的横 线上) 11.在研究规格为“6V 3W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求小灯泡两端的电压从 0 开 始逐渐增大。 实验提供的电流表量程为 0. 6A、 内阻约 l ? , 电压表量程为 10V、 内阻约 20k ? 。 (1)在图 10 所列实验电路图,最合理的是__________; 图9

图 10 (2)小灯泡接入电路前,某同学使用如图 11 所示的多用电表欧姆档直接测量小灯泡的电阻, 应将选择开关旋至__________档(填“×1”或“×10”)。 (3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图 12 所示,则小灯泡的电阻值随温度的升高而 ______ ___( 填 “ 增

大”、 “减小” 或“不 变 ”) 。 实验过 程中, 小灯泡消耗的功率为 0.6W 时,小灯泡两端的电压是_________V。 12.如图 13 所示,QA=3× 10-8 C,QB=-3× 10-8 C,A、B 两球相距 5cm,在水平方向的匀强电场 作用下, A 、 B 为 . (小 保持静止,悬线竖直,则 A、B 连线中点的场强 球可视为质点) 图 11 图 12

A
图 13

B
图 14

13.如图 14 所示,在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场。一个不 计重力的带电粒子从坐标原点 O 处以速度 v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁 场且与 x 轴正方向成 120° 角。若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a,则该 粒子带 q (填“正电荷”或“负电荷”),其比荷 = m 。

四、计算题(本题共 4 小题,共 42 分。解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步 骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位) 14. (9 分)如图 15 所示,电源电动势 3V,内阻不计,导体棒质量 60g,长 1m,电阻 1.5Ω, 匀强磁场方向竖直向上,场强大小为 0.4T, 当开关 S 闭合后,棒从 固定的光滑导体圆环底端上滑至某一位置静止.试求: (1) 在此位置上,棒对每一只环的压力为多少? (2) 若已知导体环半径为 0.5m,此位置与环底高度差是多少? E S 图 15 B

15.(10 分)在如图 16 所示电路中,直流发电机电动势 E=250 V,绕组电阻 r=3 Ω,接有 电阻 R1=R2=1 Ω,装有 50 只完全相同的电热器,每 电热器的额定电压为 200 V,额定功率为 1 000 W, 他电阻不计,并且忽略电热器电阻随温度的变化.问 接通几只电热器时 (1)实际使用的电热器都能正常工作? (2)发电机输出功率最大? 图 16 只 其 当

16. (10 分)某物理工作者设计了一个测量电场强度的实验,用已知的质量为 m 、电量为

q 的粒子,令其垂直电场方向进入一区域为矩形 abcd 的电场,如图 17 所示,电场方向与 ad
平行且竖直向上,粒子第一次是在靠近矩形的下边 dc 进入的,而恰好从 b 点飞出。然后,保 持电场大小不变,让方向变得相反,再令粒子以同样的速度从 靠近上边 ab 垂直进入电场,则正好从下边 dc 的中点 e 处飞出。 试根据以上信息求出电场强度。

a

v0

b

d

v0

e
图 17

c

17. (13 分)水平放置的平行板电容器两极板接在如图 18 所示的电路中,电源的内阻

r ? 1? , 定 值 电 阻 R ? 4? , 板 间 距 离 d ? 0 . 2 m, 开 始 时 S1 闭 合 , S2 断 开 。 一 质 量
?2 ?2 ,电荷量 q ? 10 c C 的小球,从上极板左边缘以 v0 ? 2m s 的速度水平抛出, m ? 2 ? 10 kg

落地点为 P,不计空气阻力, g ? 10m s 。 (1)求 P 点与抛出点间的水平距离。 (2)把 S2 闭合后,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,判断小球带电的正负及电源的电动 势。 (3)在平板间再加垂直纸面的匀强磁场,再次让 小球射入,小球仍落在 P 点,求磁场的方向、磁感应 强度和小球运动的时间。 ( sin 53 ? 0.8 )
0

2

S1
E

S2

r

R P

图 18

2013 年下期新田一中高二物理总复习测试题参考答案
一、单选题 1.A 2.B 3.A 4.C 5.A 6.B

二、多选题 7.BC 8.AC 9.BCD 10.ABC

三、实验与填空题

3v 13.负电荷, (每空各 3 分) 2aB 解析:粒子能穿过 y 轴的正半轴,所以该粒子带负电荷,其运动轨迹如 1 mv q 3v 图所示,A 点到 x 轴的距离最大,为 R+ R=a,R= ,解得: = 。 2 qB m 2aB 四、计算题 14.解析: ( 1)受力分析如图 d-1 所示,导体棒静止时,两环对棒的作用力 2N、重力 mg 和 安培力 F 三力的合力为零。 由安培力公式得:F=BIL=BLE/R=(0.4× 3× 1)/1.5=0.8N 棒的重力: G=mg=0.06×10N=0.6N 对整根棒受力分析,由棒平衡知,两环受支持力的总和为: (2 分)
O

B

N

F
N?

?

2 N ? F 2 ? (mg ) 2
则 N= F2+(mg)2 2 =

(1 分) 0.82+0.62 2 =0.5N (1 分)

mg 图 d-1

由牛顿第三定律知,棒对每一只环的压力为 0.5N。 (1 分)

(2)右图可知,tanθ=

mg mg 0.6 3 = = = F BLE/R (0.4× 1× 3)/1.5 4 (2 分)

(2 分)

h=r(1-sinθ)=0.5× (1-3/5)=0.2m 答案: (1)0.5N (2)0.2m

15.解析:不计电热器电阻随温度的变化,则每只电热器的电阻 R0=

Ω=40Ω(1 分)

每只电热器的额定电流 I0=

A=5 A. (1 分)

(1)要使电热器正常工作,必须使电热器两端的实际电压等于额定电压 200 V,所以,干路 电流 I= = A=10 A (2 分)

而每只电热器额定电流为 5 A,则电热器的只数 n1= 只=2 只. (2 分)

(2)要使电源输出功率最大,必须使外电阻等于内电阻,由此可得电热器总电阻为 R=r(R1+R2)=[3-(1+1)] Ω=1 Ω (2 分) 故有 n2= = 只=40 只. (2 分)

答案:(1)2 只 (2)40 只 16.解析:设矩形区域的长为 l ,宽为 d ,场强为 E 。 粒子第一次飞入电场,水平方向有: l ? v0 t1 竖直方向有: d ? ① (1 分)

1 2 a1t1 2



(1 分)

粒子在竖直方向受到方向相反的重力和电场力作用,由牛顿第二定律得

qE ? mg ? ma1



(2 分)

粒子第二次飞入电场,水平方向有:

l ? v0 t 2 2
(1 分)



(1 分)

竖直方向有: d ?

1 2 a2t 2 2



粒子在竖直方向受到同方向的重力和电场力作用,由牛顿第二定律得:

qE ? mg ? ma2
由以上各式联立求解得: E ?



(2 分)

5m g 3q

(2 分)

答案: E ?

5m g 3q
1 2 gt ① 2
(1 分)

17.解析: (1)由平抛规律: d ? 水平位移 x ? v0t ② (1 分)

由①②代入数据得 x ? 0.4m

(1 分)

(2)小球匀速运动,受力平衡,电场力方向向上,小球带负电。 (1 分)

mg ? qE



(1 分) ④ (1 分) ⑤ (1 分) (1 分)

两极板电压 U ? Ed 电源电动势 E ? ? U ?

U r R

由③④⑤代入数据得: E ? ? 5v V

(3)根据左手定则,磁场方向垂直纸面向里。 设小球做匀速圆周运动的半径为 R? 由几何知识得: R? ? ( R? ? d ) ? x
2 2 2



(1 分)

由牛顿第二定律得: qv0 B ? m 将⑥⑦代入数据解得: B ? 8T

v0 2 R?



(1 分) (1 分) (1 分)

R? =0.5m

设小球圆周运动的圆心角 ? , sin ? ? 周期 T ?

x 0.4 ? ? 0.8 , ? ? 530 R ? 0.5

2?R ? ? 0.5? s v0
53 ? T ? 7.4 ?10?2 ? s (1 分) 360
?2

运动时间 t ?

答案: (1)0.4m (2)小球带负电;5V (3)磁场方向垂直纸面向里;8T; 7.4 ? 10 ?


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