高二物理上学期期末考试试题2 (4)

四川省成都市树德中学2016-2017学年高二物理上学期期末考试试题考试时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题（本大题共6个小题，每小题4分，共24分，每小题所给四个选项中只有一个选项符合题意）1下列说法正确的是（ ）A电容、电流、磁感应强度都用到了比值定义法B在匀强电场中，同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等C电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直D通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强2如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）Aa、b、c三个等势面中，a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处的动能比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大3如右图所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是（ ）A一起向左运动 B一起向右运动 C相向运动，相互靠近 D相背运动，相互远离4在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，r R1，C为电容器，、为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ）A电压表示数变小，电流表示数变小B电容器C所带电荷量增多C电源的输出功率增大，效率较低Da点的电势升高5如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流，沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（ ）Aa端转向纸里，b端转向纸外 B沿纸面逆时针转动Ca端转向纸外，b端转向纸里 D沿纸面顺时针转动6两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的 O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，C点是ND段电势最高的点，则（ ）AN点的电场强度大小可能为零 Bq1 小于q2CNC间场强方向向x轴正方向 D将负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功二、不定项选择题（本大题共4个小题，每小题4分，共16分，每小题所给四个选项中至少有一个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分）7如图甲所示，光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d的A点处有一固定的正电荷，细杆上套有一带电小环，设小环与点电荷的竖直高度差为h，将小环无初速度地从h高处释放后，在下落至h = 0的过程中，其动能Ek随h的变化曲线如图乙所示，则（ ）A小球可能带负电B从h高处下落至h = 0的过程中，小环电势能增加C从h高处下落至h = 0的过程中，经过了加速、减速、再加速三个阶段D小环将做以O点为中心的往复运动8利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法正确的是（ ）A若元件是正离子导电，则C侧面电势高于D侧面电势B若元件是自由电子导电，则C侧面电势高于D侧面电势C在测沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D在测沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平9如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）A小球的初速度为B若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后停止C若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为10如图所示，S为离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子质量m、电荷量q、速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力。则（ ）A当v时所有离子都打不到荧光屏上B当v时所有离子都打不到荧光屏上C当v=时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为D当v=时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为三、填空题（本大题共3个小题，每空2分，共20分）11某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“10”挡测量时，指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间（如图甲所示），则其电阻值_（填“大于”、“等于”或“小于”）115如果要用这只多用电表测量一个约2000的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_（填“10”、“100”或“1k”）。用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻（如图乙所示），交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显，那么多用电表测得电阻较小的一次，其_（填“红”或“黑”）表笔相连的一端为二极管的A极。12某同学要测绘一个额定电压为2.5 V，额定电流约为0. 5 A的小灯泡的伏安特性曲线。（1）选择好器材后，连接实物如图乙所示，闭合开关后发现无论怎样移动滑动变阻器的滑动触头，电流表的示数都不为零，请指出错误的连线并改正（在图乙上修改，错误的连线打“”，缺少的线用笔画线补上）。（2）根据测量的数据，在图丙中的方格坐标纸中描点作出小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知小灯泡的额定功率为_W（保留两位有效数字）。（3）将该小灯泡与电动势为3.0 V、内阻为15.0 的干电池组及一个滑动变阻器串联成闭合回路，当滑动变阻器连入电路的阻值为_时，干电池组的输出功率最大（保留两位有效数字）。13实验室只备有下列器材：蓄电池(电动势约6 V)，电压表一个(量程03 V，内阻几千欧)，电阻箱一个(09999 )，滑动变阻器一个(010 )，开关一个，导线若干。（1）如图所示，甲组同学设计了一个半偏法测量电压表内阻的电路。测量时，在开关S闭合前先将滑动变阻器R1的触头滑至最左端，电阻箱R2的旋钮调至零位，闭合开关S后只调节滑动变阻器R1的触头使电压表指针恰好满偏；保持触头位置不动，再调节电阻箱R2，当电压表指针恰好半偏时，电阻箱的读数即为待测电压表的内阻阻值。若电阻箱的读数为R0时，电压表指针恰好是满偏的三分之二，则测得电压表的内阻等于_。（2）甲组同学用以上方法测得的电压表内阻与实际值相比_（填“偏大”或“偏小”）。（3）乙组同学为测定蓄电池的电动势和内阻，设计出另一种电路：不用滑动变阻器，只把电阻箱调至最大值后与电压表（内阻RV）、电源、开关共同组成一个串联电路。通过调节电阻箱的阻值R2，获得多组与之对应的电压表读数U，并绘出图象。若得到的图象是一条直线，且直线的斜率为k，在轴上的截距为b，则该蓄电池的电动势E=_，内阻r=_。(用k、b和RV表示)四、计算题（本大题共4小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须有明确写出数值的单位）14（8分）如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B(20.2t) T，定值电阻R16 ，线圈总电阻R24 ，求b、a两点间的电势差Uba。 15（8分）如图所示，将光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形固定在竖直面内，管口连线BC水平，A点在B点正上方4R处。质量为m的带正电小球从A点自由下落，从小球（小球直径小于细圆管直径）进人管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力大小与重力相等，结果小球从管口 C处离开圆管后，又能再次经过A点。设小球运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g，求：（1）小球到达B点时的速度大小；（2）小球受到的电场力大小；（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力16（12分）如图所示，平行板器件中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1= 0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0105V/m。坐标系xOy紧靠平行板的右侧边缘，第一象限内有与y轴正方向成45的边界AO，边界线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2= 0.25T，边界线下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0105V/m。一束带正电的离子，电荷量q=8.010-19C、质量m=8.010-26kg，从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4 m）的Q点垂直y轴射入磁场区，并多次穿越边界线OA。求：（不计离子重力，取 = 3.14）（1）离子运动的速度；（2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间；（3）离子第四次穿越边界线OA的位置坐标。17（12分）如图所示，在xoy坐标系的第I、II象限内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向y 0区域的各个方向不断地发射速度大小为v，质量为m、带电量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（无论粒子打在金属板P的左侧面或右侧面，其速度都立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打的薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。求：（不计粒子的重力和粒子间的相互作用）（1）磁感应强度B的大小；（2）被薄金属板P接收的粒子中，运动的最长时间与最短时间的差值；（3）若在y轴上另放置一能接收带电粒子的挡板，使薄金属板P右侧面不能接收到带电粒子，试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。树德中学高2015级第三期期末物理试题参考答案一、单项选择题（每题4分）题号123456答案BCDCAD二、不定项选择（每题4分，不全对得2分）题号78910答案BCACACDAD三、填空题（每空2分，共20分）11小于，100，红12（1）如图所示；（2）1.2；（3）1313（1）2R0；（2）偏大；（3），四、计算题（共40分）14（8分）由法拉第电磁感应定律EnS由题意：0.2 T/s，n100，S0.2 m2，可得：E4 V （4分）回路中线圈为电源，R1为外电阻，有|Uba| （2分）由楞次定律得a点电势高于b点电势，所以Uba-2.4 V （2分）15（8分）（1）小球从A开始自由下落到到达管口B的过程中，由机械能守恒： （2分）（2）设电场力的水平分力和竖直分力分别为Fx和Fy，则Fy=mg，方向竖直向上小球从B到C的过程中，根据动能定理： （1分）小球从C处离开圆管后： （1分），则 （2分）（3）小球经过管口C处时，由牛顿运动定律：，水平向左 （2分）根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管壁的压力大小N=N=3mg，方向水平向右16（12分）（1）离子做直线运动，解得v1=5.0x105m/s （2分）（2）离子进入磁感应强度为B2的磁场中做匀速圆周运动， 得： r = 0.2 m （1分）离子轨迹如图，交OA边界C点，圆弧对应圆心角90，运动时间： （1分）离子过C点速度方向竖直向下，平行于电场线进入电场做匀减速直线运动，加速度： （1分）返回边界上的C点时间t2,由匀变速直线运动规律知： （1分）所以离子从进入磁场到第二次穿越边界0A所用时间： （1分）（3）离子第二次穿越边界线OA的位置C点的坐标（xC，yC），则xC = r = 0.2m，yC = OQ r =0.2m （1分）离子第三次穿越边界线OA的位置D点的坐标（xD，yD），则xD = r+ r = 0.4m，yD= 0.4m （1分）离子垂直进入电场做类平抛运动，垂直电场线位移为x，沿电场线位移y， 得：x = 0.1m，y = 0.1m （2分）所以第四次穿越边界的E点，坐标由几何关系得，即位置坐标为 （1分）17（12分）（1）根据题意由甲图可得，粒子运动的半径： （1分）由洛伦兹力提供向心力： ，得： （2分）（2）如乙图所示，最长时间 （2分）如丙图所示，最短时间 （2分）又 故 （1分）（3）作图得出使薄金属板右侧能接收到带电粒子的运动轨迹中，打在最上面的点的轨迹与打在最下面的粒子的轨迹如图丁，挡板的位置在图中的MN处即可满足题目的要求打在最上面的点的轨迹与甲图中的轨迹相同， （1分）打在最下面的点： （1分）挡板的最小长度： （1分）因此另一个挡板应放在： （1分）