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湖北省枣阳市育才中学2016


湖北省枣阳市育才中学 2016-2017 学年高二年级上学期期末考试物理试题
(时间:90 分钟 分值 100 分 )

第 I 卷(选择题共 48 分) 一、选择题(本大题 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.下列说法中错误的是( )

A.磁场中某处的磁感强度大小,就是通以电流 I,长为 L 的一小段导线放在该处时所受磁场力 F 与 I,L 的乘积的比值 B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场 C.一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场强力比放在 B 处大,则 A 处磁感强度比 B 处的磁感强度 大 D.因为 ,所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线 IL 乘积成反比 )

2.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( A.伽利略发现了行星运动的规律

B.牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球之间的引力大小 C.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 D.法拉第通过实验证实电场线是客观存在的 3.用塑料梳子梳头发时,有时听到“噼啪”声,这是因为( A.头发本身带 电 C.梳子与头发摩擦产生 了静电 B.梳子本身带电 D.与静电现象无关 )

4.两个分别带有电荷量﹣Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷) ,固定在相距为 r 的两处,它 们间库仑力的大小为 F.两小球相互接触后将其固定距离变为 ,则两球间库仑力的大小为( A. B. C. D.12F )

5.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是 A.电场线和磁感线都是利用疏密程度来表示场的强弱的 B.磁感线是客观存在的,而电场线是不存在的 C.静电场的电场线是闭合的曲线,而磁感线则是不闭合的曲线 D.电场线可以相交,磁感线也可以相交

1

6.如图所示的电路中,输入电压 U 恒为 12 V,灯泡 L 上标有“6 V,12W”字样,电动机线 圈的电 阻 RM=0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )

A.电路的电流为 2A B.电动机的输出功率为 12 W C.电动机的热功率为 2.0 W D.整个电路消耗的电功率为 22 W 7.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,O 为两电荷连线的中点,a、b 两点所在直线过 O 点, 且 a 与 b 关于 O 对称.以下判断正确的是( )

A.a、b 两点场强相同 B.a、b 两点电势相同 C.将一负电荷由 a 点移到 O 点,电势能减小 D.将一正电荷由 a 点移到 b 点,电势能先减小后增大 8.如图 所示,两个完全相同的矩形导线框 A、B 在靠得较近的两个竖直平面内,线框的对应边相互 平行线框 A 固定且通有电流 I,线框 B 从图示位置由静止释放,在运动到 A 下方的过程中

A、穿过线框 B 的磁通量先变小后变大 B、线框 B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针 C、线框 B 所受安培力的合力为 ing D、线框 B 的机械能一直减小

2

9.如图所示,水平放置的两个正对的带电金属板 MN、PQ 间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场, 电场强度为 E,磁感应强度为 B。在 a 点由静止释放一带正电的微粒,释放后微粒沿曲线 acb 运动, 到达 b 点时速度为零,c 点是曲线上离 MN 板最远的点。已知微粒的质量为 m,电荷量为 q,重力加 速度为 g,不计微粒所受空气阻力,则下列说法中正确的是
M a c P Q b N

A.微粒在 a 点时加速度方向竖直向下 B.微粒在 c 点时电势能最大

C.微粒运动过程中的最大速率为 D.微粒到达 b 点后将沿原路径返回 a 点 10.如图所示是一个由电池、电阻 R、开关 S 与平行板电容器组成的串联电路,开关 S 闭合。一带 电液滴悬浮在两板间 P 点不动,下列说法正确的是( )

A.带电液滴可能带正电 B.增大两极板距离的过程中,电阻 R 中有从 a 到 b 的电流,电容器中负电荷从 B 到 A C.断开 S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降 D.断开 S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动 11.如图所示,平行板电容器 AB 两极板水平放置,A 在上方,B 在下方,现将其和二极管串联在电 源上, 已知 A 和电源正极相连, 二极管具有单向导电性, 一带电小球从 AB 间的某一固定点水平射入, 打在 B 板上的 N 点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动 A 板来改变两极板 AB 间距(两极板始终 平行) ,则下列说法正确的是

3

A.若小球带正电,当 AB 间距离增大时,小球打在 N 点的右侧 B.若小球带正电,当 AB 间距离减小时,小球打在 N 点的右侧 C.若小球带负电,当 AB 间距离减小时,小球可能打在 N 点的右侧 D.若小球带负电,当 AB 间距离增大时,小球可能仍打在 N 点 12.如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强 磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为 E 和 B.一个质量为 m,电荷量为+q 的小球从静止开 始沿管下滑,下列关于小球所受弹力 N、运动速度 v、运动加速度 a、运动位移 x、运动时间 t 之间 的关系图象中正确的是( )

第 II 卷(非选择题) 二、实验题(12 分) 13. (本题 6 分) 欲用伏安法测定一段阻值约为 5 ? 左右的金属导线的电阻, 要求测量结果尽量准确, 现备有以下器材: A.电池组(3V,内阻 1 ? ) B.电流表(0~3A,内阻 0.0125 ? ) C.电流表(0~0.6A,内阻 0.125 ? ) D.电压表(0~3V,内阻 3k ? ) E.电压表(0~15V,内阻 15k ? )
4

F.滑动变阻器(0~20 ? ,额定电流 1A) G.滑动变阻器(0~200 ? ,额定电流 0.3A) H.开关、导线 (1)上述器材中应选用的是______________; (填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表______ 接法; (填“内”或“外”) (3)为使通过待测金属导线的电流能在 0~0.5 A 范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测 金属导线电阻 Rx 的电路原理图.

14. (本题 6 分)有一个电阻 R,其阻值大约在 40Ω~50Ω之间,现要进一步测量电阻,手边现有如 图 1 所示的器材:

电源 E(电动势 12V,内阻为 0.5Ω) 电压表(0~3V,0~15V,内阻约为 10kΩ) 电流表(0~0.6A,0~3A,内阻约 1Ω) 滑动变阻器 R1(阻值 0~10Ω,额定电流 2A) 滑动变阻器 R2(阻值 0~1700Ω,额定电流 0.3A) 开关 S 和导线若干 (1)电压表的量程应选 ,电流表的量程应选 ,滑动变阻器应选用 ;

(2)请在如图 2 所示方框内画出实验电路图; (3)用笔画线代替导线,在实物图上连好实验电路.
5

三、计算题(40 分) 15. (本题 10 分)正方形的导线框,质量 m=60g,边长 l=12cm,电阻 R=0.06Ω,在竖直平面内自由 下落 H=5m 后,下框边进入水平方向的匀强磁场中,磁场方向与线框垂直,如图所示,匀强磁场沿竖 直方向的 宽度 h=l,线框通过匀强磁场区域时恰好匀速直线运动,g=10m/s ,求:
2

(1)匀强磁场的磁感强度多大? (2)线框通过磁场区域时产生了多少热量? 16. (本题 10 分)如图所示,在 边长为 a 的正方形 ABCD 的对角线 AC 左右两侧,分别存在垂直纸面 向内磁感应强度为 B 的匀强磁场和水平向左电场强度大小为 E 的匀强电场,AD、CD 是两块固定荧光 屏(能吸收打到屏上的粒子) .现有一群质量为 m、电量为 q 的带正电粒子,从 A 点沿 AB 方向以不 同速率连续不断地射入匀强磁场中,带电粒子速率范围为 电粒子的重力和粒子之间的相互作用.求: ≤v≤ .已知 E= ,不计带

(1)恰能打到荧光屏 C D 上的带电粒子的入射速度; (2)AD、CD 两块荧光屏上形成亮线的长度. 17. (本题 10 分)有三根长度皆为 l=30cm 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板的 O 点,另一根分别栓有质量皆为 m ? 1.0 ? 10 kg 的带电小球 A 和 B,它们的电荷量分别为-q 和+q,
?2

q ? 1.0 ? 10 ?6 C 。A、B 之间用第三根线连接起来,空间中存在大小为 E ? 2.0 ? 10?5 N / C 的匀强电
场,电场强度的方向水平向右,平衡时 A、B 球的位置如图所示,已知静电力常量

k ? 9 ? 109 N ? m 2 / C 2 ,重 力加速度 g ? 10m / s 2 。

6

求: (1)A、B 间的库仑力的大小; (2)连接 A、B 的轻线的拉力大小; 18. (本题 10 分)如图 1 所示,M、N 为竖直放置的平行金属板,两板间所加电压为 U0,S1、S2 为板 上正对的小孔。金属板 P 和 Q 水平放置在 N 板右侧,关于小孔 S1、S2 所在直线对称,两板的长度和 两板间的距离均为 l;距金属板 P 和 Q 右边缘 l 处有一荧光屏,荧光屏垂直于金属板 P 和 Q;取屏上 与 S1、 S2 共线的 O 点为原点, 向上为正方向建立 x 轴。 M 板左侧电子枪发射出 的电子经小孔 S1 进入 M、 N 两板间。电子的质量为 m,电荷量为 e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。

(1)求电子到达小孔 S2 时的速度大小 v; (2)若板 P、Q 间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子刚好经过 P 板的右边缘后,打在荧光屏 上。求磁场的磁感应强度大小 B 和电子打在荧光屏上的位置坐标 x; (3)若金属板 P 和 Q 间只存在电场,P、Q 两板间电压 u 随时间 t 的变化关系如图 2 所示,单位时 间内从小孔 S1 进入的电子个 数为 N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场; 可以认为每个电子在板 P 和 Q 间运动过程中,两板间的电压恒定。 a.试分析在一个周期(即 2t0 时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同。 b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同, 求 2t0 时间内打到单位长度亮线上的电子个数 n; 若不相同,试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律

7

答案 选择:1_5ABCD CCCA 填空:解: 13. (1)ACDFH (2)外(3)电路如图; 14. (1 )0﹣15V,0﹣0.6A, (2)如图; ; 6_10 AC ADAD 11_12CD A

(3)如图

15. (1)匀强磁场的磁感强度 0.5T. (2)线框通过磁场区域时产生的热量为 0.144J. 16. (1)恰能打到荧光屏 C D 上的带电粒子的入射速度为 (2)AD、CD 两块荧光屏上形成亮线的长度为 17. (1)F=0.1N(2) T1 ? 0.042 N 18.(1) v ? . ;

2eU 0 4 ; (2) B ? m 5l

2mU 0 4 Nt0 11 ,x? l; (3)电子个数相同; n ? e 6 9l

8


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