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黑龙江省双鸭山市第一中学2015-2016学年高二上学期期末试题 物理


高二物理试卷 2015—2016 学年度第一学期期末考试
考试说明:满分 100 分,考试时间 90 分钟。 (1) 请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,在草稿纸、试题上答题无效。 (2) 保持卡面清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。 一、 (1-12 题,每题 4 分,1-6 题单选, 7-12 题多选,共 48 分)
4 1.原来都

是静止的质子和 α 粒子( 氦核 2 He ),经过同一电压的加速电场后,它们的速度大小

之比为

(A)

2 :2

(B)1:2

(C)

2 :1

(D)1:1

2. 如图所示,导体杆 OP 可绕 O 轴沿半径为 r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度 ω 转动,磁感应强度为 B,AO 间接有电阻 R,杆和框架电阻不计,则所施外力 的功率为

B 2? 2 r 2 A. R

B 2? 2 r 4 B. R

B 2? 2 r 4 C. 4R

B 2? 2 r 4 D. 8R

3. 一个质子以速度 v 垂直电场方向飞入平 行板间的匀强电场中, 它飞离电场时的偏移量为 d1, 如果换成一个.α 粒子以速度 2v 垂直电场方向飞入该电 场, 飞离时的偏移量为 d2, 则下列正确 的是 A、 d1 :d2=1:1 C 、d1 :d2=16:1 B、 d1 :d2=4:1 D、 d1 :d2=8:1

4. 如图所示,用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小 球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时 A.小球的动能不相同 B.丝线所受的拉力相同 C.小球所受的洛伦兹力相同 D.小球的向心加速度相同 5. 三个速度大小不同的的同种带电粒子,沿如图所示长方形 区域匀强磁场的上边缘射入, 当它们从下边缘飞出时,对入射方向的偏角分别为 900、600、300,则它们在磁场中运动时间 之比为 A.1:1:1 B.1:2:3 C.3:2:1 D. 3 : 2 :1

6. 如图所示,电路的三根导线中有一根是断的,电源、电阻器 R1、R2 及另外两根导线都是好 的.为了查出断导线,某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极 a,再将黑表笔分别连 接在电阻器 R1 的 b 端和 R2 的 c 端,并观察万用表指针的示数.在下列选挡中,符合操作规 程的 A.直流 10V 挡 C. 直流 2.5V 挡 B. 直流 0.5A 挡 D. 欧姆挡

7. 如图,带电荷量为+q、质量为 m 的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑。现加上一竖直向 上的匀强电场,电场强度为 E,且 qE<mg。物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是 A.滑块将沿斜面减速下滑 B.滑块仍沿斜面匀速下滑 C.加电场前,系统机械能守恒 D.加电场后,重力势能的减少量大于电势能的增加量 8. 如图所示,回旋加速器 D 形盒的半径为 R,用来加速质量为 m,电量为 q 的质子,质子每 次经过电场区时,都恰好在电压为 U 时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加 速到能量为 E 后,由 A 孔射出 。下列说法正确的是 A.D 形盒半径 R、磁感应强度 B 不变,若加速电压 U 越高, 质子 的能量 E 将越大 B.磁感应强度 B 不变,若加速电压 U 不变, D 形盒半径 R 越大、 质子的能量 E 将越大 C.D 形盒半径 R、磁感应强度 B 不变,若加速电压 U 越高,质子的 在加速器中的运动时间将越长 D.D 形盒半径 R、磁感应强度 B 不变,若加速电压 U 越高,质子的 在加速器中的运动时间将越短 9. 如图示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板 PO、QO,竖直放置在重力场中,a、b 为两个带有 同种电量的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左作用力 F 作用于 b 时,a、b 紧靠挡 板处于静止状态.现若稍改变 F 的大小,使 b 稍有向左移动一段小距离,则当 a、b 重新处于 静止状态后 A. a、b 间电场力增大 C. 系统重力势能增加 B. 作用力 F 将减小 D. 系统的电势能将增加

10. 如图所示是验证楞次定律实验的示意图, 竖直放置的线圈固定不动, 将磁铁从线圈上方插 入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极 性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是 ( )

11. 如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内) ,有一离子恰能沿直线飞 过 力) 此 区 域 ( 不 计 离 子 重

A. 不管离子带何种电,E 方向都向下 B. 若增大离子电量,离子将向上偏转 C. 若增大离子电 量,离子将向下偏转 D. 若增大离子电量,离子不偏转继续沿直线飞过 12. 如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场,一质量为 0.2kg 且 足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为 m=0.1kg、带正电 q=0.2C 的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为 0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩 擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为 F=0.6N 的恒力,g 取 10m/s2.则滑块 A. 开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动 B. 一直做加速度为 2m/s2 的匀加速运动,直到滑块飞离木板为止 C. 速度为 6m/s 时,滑块开始减速 D. 最终做速度为 10m/s 的匀速运动 二、实验题:共 3 小题,13 题 4 分,14 题 7 分,15 题 6 分,共 17 分。 13. 如图(甲)是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图,根据实验测得的几组 I、U 数据作 出 U—I 图象如图(乙)所示,由图象可确定:该电源的电动势为 为 V,电源的内电阻

? (计算结果保留小数) .

14. 在图中,A. B 两图分别为测灯泡电阻 R 的电路图,A 图的接法叫电流表______ ,B 图的 接法叫电流表的 ______ ;A 中误差由______ 引起,B 中误差由______引起,依图 A 测得数 据是 2.9V,0.4A,依图 B 测得数据是 3.0V,0.3A,由此可知图______所示电路测量误差较小, R 的测量值是______ ? ,比它的真实值______(填“大”或“小”) 15. 图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流 IR=300μA,内阻 Rg=100 ? ,可变电阻 R 的最大阻值为 10 k ? ,电池的电动势 E=1.5V, 内阻 r=0.5 ? ,图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 ______ 色,接正确 使 用 方 法 测 量 电 阻 Rx 的 阻 值 时 , 指 针 指 在 刻 度 盘 的 正 中 央 , 则 Rx= ______ k ? 若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变 大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述 Rx 其测量结果与原结果 相比较 ______(填“变大”、“变小”或“不变”) 。 三. 计算题:本大题共 4 小题,16 题分 8 分,17 题 8 分,18 题 9 分,19 题 10 分,共 35 分, 解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分 16. 在两个倾角都是 θ 的光滑斜面上分别放置两个导体棒,棒内分别通有电流 I1 和 I2,两处 匀强磁场的磁感应强度 B 的大小相同,但方向不同,一个垂直于水平面,另一个垂直于斜面 (如图 3 所示) ,当两导体棒都保持平衡时,求 I1 与 I2 的比值.

17. 在如图甲所示的电路中,螺线管匝数 n=1000 匝,横截面积 S=20cm2.螺线管导线电阻 r=1.0 ? ,R1=3.0 ? ,R2=4.0 ? ,C=30μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化.求: (1)求螺线管中产生的感应电动势; (2)S 断开后,求流经 R2 的电量. 18. 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1 m,导轨平

面与水平面成 θ =37°角,下端连接阻值为 R=2 Ω 的电阻.磁场方向垂直导轨平面向上, 磁感应强度为 0.4 T.质量为 0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保 持良好接触,它们之间的动摩擦因数为 0.25.金属棒沿导轨由静止开始下滑.(g=10 m/s , sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向; (2)求金属棒下滑速度达到 5 m/s 时的加速度大小; (3)当金属棒下滑速度达到稳定时,求电阻 R 消耗的功率.
2

19. 如图,在空间中有一坐标系 xoy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域 I 和 II,直线 OP 是它们的边界,区域 I 中的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外;区域 II 中的磁感应强度 为 2B,方向垂直纸面向内,边界上的 P 点坐标为(4L,3L) 。一质量为 m,电荷量为 q 的带正 粒子从 P 点平行于 y 轴负方向射入区域 I,经过一段时间后,粒子恰好经过原点 O,忽略粒子 重力,已知 sin37° =0.6,cos37° =0.8.求: (1)粒子从 P 点运动到 O 点的时间至少为多少? (2)粒子的速度大小可能是多少?

高二物理答案
题 号 选 项 1 C 2 C 3 D 4 D 5 C 6 A 7 BD 8 BD 9 BC 10 CD 11 AD 12 AD

13. 电动势为 1.40

V,内电阻为 0.57

(计算结果保留两位小数) .

14. 外接法 , 内接法; 电压表分流 , 电流表分压 ; B ,10 Ω, 大 15. 红, 5, 变大 16. 1∶cosθ

17. (1)感应电动势:E=n

=n

S=1000×

× 0.0020=0.8V;

(2)电路电流 I=

=


=0.1A,电阻 R2 两端电压 U2=IR2=0.1× 4=0.4V,
﹣ ﹣

电容器所带电荷量 Q=CU2=30× 10 6× 0.4=1.2× 10 5C,S 断开后,经 R2 的电量为 1.2× 10 5C; 18.(1)由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由 a 到 b

(2)

V=2V

A=1A 解得:a=2m/s2

N="0.4"N

(3)

0.8N

A=2A

W=8W

19(1)设粒子的入射速度为 v,用 R1,R2,T1,T2 分别表示粒子在磁场 I 区和 II 区中运动

的轨道半径和周期。则









粒子先在磁场 I 区中做顺时针的圆周运动,后在磁场 II 区中做逆时针的圆周运动,然后从 O 点射出,这样料子从 P 点运动到 O 点所用的时间最短. 粒子运动轨迹如图所示.

粒子在磁场 I 区和 II 区中的运动时间分别为

粒子从 P 点运动到 O 点的时间至少为 t=t1+t2



(2)粒子的速度大小满足一定条件时,粒子先在磁场 I 区中运动,后在磁场 II 区中运动,然 后又重复前面的运动,直到经过原点 O.这样粒子经过 n 个周期性的运动到过 O 点,每个周期 的运动情况相同, 粒子在一个周期内的位移为

粒子每次在磁场 I 区中运动的位移为

由图中几何关系可知

由以上各式解得粒子的速度大小为

(n=1、2,3,……)


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