2015-2016学年江西省宜春市奉新县第一中学高二上学期期末考试物理试题 word版

高二上学期期末考试物理试卷

一.选择题（共12小题，每小题4分，共48分。1—8小题单选， 9—12小题多选）

1、下列电器设备的工作原理中不涉及电磁感应的是（ ）

A. 动圈式话筒工作原理 B. 电磁炉(灶)工作原理 C.日光灯的工作原理 D.灵敏电流计工作原理

2、在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（ ） A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为7.0V

C．电动机产生的热功率为4.0W D．电源输出的电功率为24W

3、如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（ ）

励磁线圈

（前后各一个）

玻璃泡

A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小

电子束的径迹 B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变

C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小

电子枪 D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变

4、如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同

一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（ ） A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框中感应电流方向保持不变 C．线框所受安掊力的合力为零 D．线框的机械能不断增大

5.某电站向某地输送5000kW的电功率, 输电线上损失的电功率为100kW, 若把输送电压提高为原来的10倍, 同时将输电线的截面积减为原来的一半, 那么输电线上损失的电功率为（ ） A. 0.5 kW B. 1.0kW C. 2.0kW D. 5.0kW

6、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（ ）

321 D．3v v B．v C．v 23267、如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面，将ab棒在导轨上无初速度释放，当ab棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻R上消耗的功率为P．导轨和导体棒电阻不计．下列判断正确的是（ ）

A．

A．导体棒的a端比b端电势低

B．ab棒在达到稳定状态前做加速度增大的加速运动

C．若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时 速度将变为原来的

D．若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则当ab棒下滑到稳定状态时电阻R上消耗的功率将变为原来的4倍

8．闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为导线线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（ ）

A B C D

9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大

D．电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变

10.如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，圆盘绕金属转轴OO′以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，铜盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r，理想变压器原、副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。不计铜盘及导线的电阻，则下列说法正确的是 （ ） A．变压器原线圈两端的电压为Bωr2 B．变压器原线圈两端的电压为Bωr2

B?r2C．通过负载R的电流为2nR

B?r2

D．通过负载R的电流为nR

11．如图所示，电源的电动势为E，内阻r忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．关于这个电路的以下说法正确的是（ ） A .开关闭合后，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B .开关闭合后，B灯逐渐变亮，最后亮度稳定 C .开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D .开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯 12、电源、开关S、S′、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S、S′闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点．当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则（ ）

A．液滴向上运动 B．液滴向下运动 C．R2两端的电势差是否升高无法分析

D．当光照强度不变时断开S′，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高

二．实验题。（共2小题，13题8分，14题6分，共计14分）

13．（8分）某同学测定一根金属丝的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图a所示，则该金属丝的直径为_________mm。 （2）先用多用电表粗测其电阻。将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针

向右偏转角度太大，这时他应该：

a．将选择开关换成欧姆挡的_______档位（选填“×100”或“×1”）

b．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图b所示，则此段电阻丝的电阻为 Ω。 （3）如图c，现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下器材：4 V的直流电源； 3 V量程的直流电压表；电键；导线等。还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用： A．电流表A1（量程0.3A，内阻约1Ω） B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω） C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω）

13题图

为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大。电流表应选_____，滑动变阻器应选

（填器材前面的选项字母）。

14．（6分）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联．现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A．待测电压表（量程6V，内阻约2kΩ待测）一只；

B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只； C．电池组（电动势约为4V，内阻不计）； D．滑动变阻器一个；E．变阻箱（可以读出电阻值，0---9999Ω）一个； F．开关和导线若干．

某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）该同学设计了如图a、图b两个实验电路．为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“图a”或“图b”）电路。

（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，多次改变变阻器阻值，读出多组读数R和电压表的读数，由测得的数据作出V；电压表的内阻RV=

1?R图像，如上图c所示，则电源的电动势E= U。（结果保留一位小数）

三、计算题（本题共4小题，共38分。解答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能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）

15．（8分）如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直．磁场随时间变化规律为B = kt（k > 0）．求：

A （1）线框中感应电流的方向；

（2）线框中感应电动势的大小；

（3）从t＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？

B

D C 16．（8分）水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中，如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除R=0.05

外，其他电阻、

摩擦阻力均不考虑。求：

① ab速度是5m/s时，棒的加速度是多大？ ② 当ab棒达到最大速度后，撤去外力F， 此后感应电流还能产生多少热量？

17．（10分）如图，从阴极K发射的热电子，重力和初速度均不计，通过加速电场后，沿图示虚线垂直射入匀强磁场区，磁场区域足够长，宽度为L＝2.5cm。已知加速电压为U＝182V，磁感应强度B＝9.1×10-4T，电子的电量e?1.6?10?19C，电质量m?9.1?10?31子L × × × × × × × × × × × × × × × kg。求：

K

（1)电子在磁场中的运动半径R

(2)电子在磁场中运动的时间t(结果保留?)

(3)若加速电压大小可以改变，其他条件不变，为使电子在磁场中的运动时间最长，加速电压U应满足什么条件？

18．（12分）如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B ，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向。一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝60° ，粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，且OQ间距是OC间距的2倍，不计粒子的重力。求： （1）电场强度E的大小

（2）粒子从P运动到Q所用的时间 t （3）粒子到达Q点时的动能EKQ

高二上学期期末考试物理答案

一．选择题。（共48分，每题4分） 题号 答案 1 D 2 B 3 C 4 B 5 C 6 A 7 D 8 D 9 BCD 10 BC 11 BD 12 AD 二．实验题。（共14分，13题8分，14题6分） 13.（1） 0.520 （2） ×1 12或12.0均可 （3） A C （1.2每空2分，

3问每空1分）

14. （1）图b， ⑵ 4.0 1785.7 三．计算题。（共38分。15、16题各8分，17题10分，18题12分） 15.（8分）解：（1）逆时针方向（或A?D?C?B?A） （2分）

?BL2kL2??（2）由公式E? E? （2分） ?S?k???t22?t（3）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，mg?F安 而F安=BIL 又由I?解得t?E 且B?kt R2mgR （4分） k2L3得

16、（1）由

.....4 分

（2）当ab棒达到最大速度时有所以：

当ab棒达到最大速度后，撤去外力F，此后物体的动能全用来克服安培力作功，所以

感应电流产生的热量为：

17：（10分）解：（1）加速电场有动能定理得eU? 。。。。。。

4分。

12mv?0 （1分） 2解得v?2eU?8?106m/s （1分） mmv2 电子在磁场做圆周运动，有牛顿第二定律evB?

R

解得R?mv?0.05m （1分） qB2?R???10?7s （1分） v8 （2）磁场中运动的周期T? 由几何关系sin?? t?L1? 则??30? （1分） R21?T??10?7s （1分） 1296 （3）电子在磁场中的运动时间最长时，圆心角为180?

当运动轨迹与磁场右界相切时，R?L?2.5cm （1分） 依题意R?2.5cm

mv2eUeR2B2和v?得U? R? （2分） eBm2m所以U?45.5V （1分）

18．解：（1）粒子在电场中做类平抛运动

CO?121qE2at2?t2 ??????（1分） 22m??（1分）

OQ?v0t2由题意可知OQ?2CO?2x ????（1分） 联立解得E?1Bv0 ????（1分） 3（2）画出粒子运动的轨迹如图示(O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心）：∠PO1C =120°

B v0 C E O1 θ P O Q v02设粒子在磁场中圆周运动的半径为r， qv0B?mrr?mv0

qB

由几何关系得r + r cos 60° = OC = x OC = x = 3r/2 ??（2分） 粒子在磁场中圆周运动的时间t1?12?m ???（1分） T?33qB

粒子在电场中类平抛运动 OQ = 2x = 3r t2?2x3r3m ?（1分） ??v0v0qB粒子从P运动到Q所用时间t?t1?t2?(3?（3）由动能定理得：qEx?EKQ?22?m ?（1分） )3qB12mv0 ??（2分） 2解得EKQ?mv0 ?（1分）

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