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汕头金山中学2011-2012学年高二上学期期末考试(物理理)

时间:2013-04-16


汕头金山中学 2011-2012 学年高二上学期期末考试 物理(理)试题
试卷分选择题和非选择题两部分,满分 100 分,考试时间 90 分钟. 第一部分 选择题 (共 44 分) 一、单项选择题(6 小题,每小题 2 分,共 12 分,每小题的四个选项中只有一个符合题意) 1.下面列举的四种仪器或电器中,利用电磁感应原理工作的是 A.回旋加速器 B.电磁炉 C.质谱仪

D.示波管

2. 一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,现拿一条形磁铁插向其中 一个小环,后又取出插向另一个小环,观察到的现象是 A.磁铁插向左环,横杆发生转动 B.磁铁插向右环,横杆发生转动 C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动 D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动 3. 一带电粒子射入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M 和 N 是轨迹上的两点,其中 M 点是轨迹的最右点.不计重力,下 列表述正确的是 A.粒子在 M 点的速率最大 B.粒子所受电场力方向向右 C.粒子在电场中的加速度不变 D.粒子在电场中的电势能始终在增加 4.如右图所示,电池的内电阻为 r,R0 为定值电阻,R 为变阻器.为 使 R0 上消耗的电功率最大,应将变阻器的阻值调到 A.R0 B.r C.0 D.R0+r

5.一带电小球在如图所示的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道 平面在竖直面内, 电场方向竖直向下, 磁场方向垂直圆周所在平面向里, 由此可知 A.小球带正电,沿顺时针方向运动 B.小球带正电,沿逆时针方向运动 C.小球带负电,沿逆时针方向运动 D.小球带负电,沿顺时针方向运动
1

6.如右图中,虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,半圆形闭合线框 与纸面共面, 绕过圆心 O 且垂于纸面的轴匀速转动。 线框中的感应电流以 逆时针方向为正方向, 那么下图中哪个图能正确描述线框从右图所示位置

A

B

C

D

开始转动一周的过程中,线框中感应电流随时间变化的情况 二、双项选择题(8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题只有两个选项正确,全选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。 ) 7.水平放置的平行板电容器与一电池相连, 在电容器的两板间有一带电质点处于静止状态, 现将电容器两板间的距离增大,则 A.电容变大 B.电容变小 C.质点保持静止 D.质点向下运动

8.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产 生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量很大,感应电动势可能为零 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同 9.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ .整个装 置处于沿竖直方向的匀强磁场中.质量为 m 的金属杆 ab 垂直导轨放置,当杆中通有从 a 到 b 的恒定电流 I 时,金属杆 ab 刚好静止.则 A.磁场方向竖直向下 B.磁场方向竖直向上 C.ab 所受支持力的大小为 mgcosθ D.ab 所受支持力的大小为 mg/cosθ
θ a θ b I

10.如图所示,金属杆 ab 以恒定的速率 v 在光滑平行金属导轨上向右滑行,设整个电路总 电阻保持不变,匀强磁场与导轨所在平面垂直,下列 叙述正确的是 A.ab 杆中的电流强度与速率 v 成正比
2

a R b v

B.电路产生的电热功率与速率 v 成正比 C.磁场作用于 ab 杆的安培力与速率 v 的平方成正比 D.外力对 ab 杆做功的功率与速率 v 的平方成正比 11.右图电路中,a 和 b 是完全相同的灯泡,线圈 L 的电阻可忽略.下列说法正确的是 A.合上开关 S,b 灯比 a 灯先亮,最后一样亮 B.合上开关 S,b 灯和 a 灯始终一样亮 C.断开开关 S,a 灯、b 灯均过一会儿才熄灭 D.断开开关 S,通过 a 灯的电流方向发生改变 12.如图,在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷 Q,从 M 点无初速释放一带有恒定负电荷的小 物块,小物块在 Q 的电场中运动到 N 点停下.则从 M 点运动到 N 点的过程中 A.Q 电场中 M 点的电势低于 N 点的电势 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.小物块所受电场力保持不变 D.小物块电势能变化量的大小大于克服摩擦力做的功 13. 电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R2 及滑动变阻器 R 连接成如图所示的电 路,当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时,下列说法正确的是 A. 电压表读数增大 B. 电压表读数减小 C. 电流表读数减小 D. 电流表读数增大 14.如图,A 板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行 偏转极板间,偏转极板间所加的电压为 U,电子最终打在荧光屏

P 上的某个点,忽略电子的重力作用.
A.若只使滑动触头向右移动,则电子打在荧光屏上的位置上升 B.若只使滑动触头向左移动,则电子打在荧光屏上的位置上升 C.若只使电压 U 增大,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 D.若只使电压 U 增大,则电子打在荧光屏上的速度大小不变

第二部分 三、实验题(18 分)

非选择题 (共 56 分)

3

15.(1)下图为用 10 等分游标尺进行一次测量时的示意图,此时游标卡尺的读数为 ________mm. 2 3cm

0

10

(2)右上图为某同学根据测定一节干电池的电动势和内电阻的实验数据绘制成的 U-I 图,由此可得干电池的电动势 E =__________V,内阻 r = 结果分别保留 3 位和 2 位有效数字) Ω .(E、r 的

16.(1)有一个未知电阻 R,用图中 P 和 Q 两种电路分别对它进行测量, P 图电 用 路测量时,两表读数分别为 5.5V, 0.49A,用 Q 图电路测量时,两表读数分别为 4.4V,0.50A,则用 该电阻的阻值误差较小,测量值 Rx = “小” ). ,测量值比真实值偏 图所示电路测 (填“大”或

(2)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势 3V, 内阻 1Ω ) 、电键、滑动变阻器(最大阻值 20Ω ) 、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. ①实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的 U-I 图象如图 a 所示,则可知小灯泡的 电阻随电压增大而 (填“增大”“减小”或“不变” 、 )

②根据图 a,在图 b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分 别测量小灯泡的电流和电压)
U/V 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A

图a 四、计算题(共 38 分) 17. 分) (12 如图所示, 两根足够长的光滑金属导轨 MN、

4

PQ 间距为 l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成 30°角.完全相
同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两 棒的质量均为 0.02kg, 电阻均为 R=0.1Ω , 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁 场中,磁感应强度为 B=0.2T,棒 ab 在平行于导轨向上的拉力 F 作用下,沿导轨向上匀 速运动,而棒 cd 恰好保持静止,取 g=10m/s . (1)通过 cd 棒的电流 I 是多少,方向如何? (2)棒 ab 受到的拉力 F 多大? (3)拉力 F 做功的功率 P 是多少?
2

18. (13 分)如图所示,ABC 是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道,A 点与圆心 O 等高,B、

C 点处于竖直直径的两端.PA 是一段绝缘的竖直圆管,两者在 A 点平滑连接,整个装置
处于方向水平向右的匀强电场中.一质量为 m、电荷量为+q 的小球从管内与 C 点等高处 由静止释放,一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动.已知匀强电场的电场强度
E ? mg 2q
C

(g 为重力加速度) ,小球运动过程中的电荷量保持不变,忽略圆管和轨道的摩
P

擦阻力. (1)求小球在圆管内运动过程受到圆管的压力. (2)求小球刚离开 A 点瞬间对圆弧轨道的压力. (3)通过计算判断小球能否沿轨道运动到 C 点.

E

A
O

B

19. (13 分)在真空室内取坐标系 xOy,在 x 轴上方存在二个方向都垂直于纸面向外的磁场 区Ⅰ和Ⅱ(如图) ,平行于 x 轴的虚线 MM’和 NN’是它们的边界线,两个区域在 y 方向

5

上的宽度都为 d、 x 方向上都足够长. 在 Ⅰ区和Ⅱ区内分别充满磁感应强度为 B 和

2 3

B 的

匀强磁场.一带正电的粒子质量为 m、电荷量为 q,从坐标原点 O 以大小为 v 的速度沿 y 轴正方向射入Ⅰ区的磁场中.不计粒子的重力作用. (1)如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达Ⅱ区,那么粒子的速度 v 满足什么条件?粒 子运动了多长时间到达 x 轴? (2)如果粒子运动过程经过Ⅱ区而且最后还是从 x 轴离开磁场,那么粒子的速度 v 又满 足什么条件?并求这种情况下粒子到达 x 轴的坐标范围?
y
N
d

N'



2 3

B

M
d
v

M'



B
x

O

6

参考答案
选择题
1 2 3 4 5 [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]

6 7 8 9 10

[A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]

11 12 13 14

[A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]

三.填空题(共 18 分) 15.(1)_23.3(或 23.4) (2)_1.50(或 1.49) 0.60~0.64

评分标准:每空 2 分,图 4 分。

四、计算题 17.(12 分)

7

解: (3 分)对 cd 棒受力分析可得: (1)

BIl=mgsin30°
代入数据,得:I=1A 根据右手定则判断,通过 cd 棒的电流 I 方向由 d 到 c。 (2) 分)对 ab 棒受力分析可得: (4

①(1 分) ②(1 分) ③(1 分)

F=BIl+mgsin30°
代入数据,得:F=0.2N (3) 分)根据: (5
I ? Blv 2R

④(2 分) ⑤(2 分)

⑥(2 分) ⑦(1 分) ⑧(2 分)

P=Fv
得:P=0.4W

18.(13 分)
C

P

E

A
O

B

解: (3 分)由受力分析得: (1) 小球受到圆管的压力 N=qE
8

①(1 分)

即 N=mg/2,方向水平向左 (2) 分)离开 A 点瞬间,设小球速度为 v,有 (5
v
2

②(2 分)

? 2 gR

③(1 分)

根据受力分析,设轨道对小球的弹力 N1,有
N 1 ? qE ? mv R
2

④(2 分)

联立以上两式可得
N1 ? 3 2
3 2 mg ,方向水平向左

mg

⑤(1 分) ⑥(1 分)

则小球对轨道的压力为

(3) 分)设小球能沿轨道到达 C 点,小球由 P 运动到 C,根据动能定理有 (5
qER ? 1 2 mv
2 c

⑦(2 分)

在 C 点,由受力分析有
mg ? N ? mv R
2 c

2

⑧(1 分)

联立以上两式,整理得: N2=0 假设成立,小球恰能沿轨道到达 C 点 19.(13 分)

⑨(1 分) ⑩(1 分)

9

(2) 分)粒子经过Ⅱ区而且刚好能从 x 轴离开磁场的轨迹如图(图 1 分) (7 依题意,有
qvB ? mv R1
2

及 qv
R2 R1

2 3

B ?

mv R2

2

⑥(2 分) ⑦(1 分) ⑧

由几何关系得: 整理得:

R2 ? d d

?

v ?

5 qBd 3m

设此时粒子离开磁场的坐标为 L,则
L ? 2 R1 ? 2 ( R 2 ? R1 ) ? ( R 2 ? 2 d )
2 2

⑨(1 分) ⑩ ⑾(1 分)
14 3 d

联立⑥⑦⑨,整理得: L 故粒子速度应满足
qBd m

?

14 3

d

? v ?

5 qBd 3m

粒子到达 x 轴的坐标范围为 2 d ? x ?

⑿(1 分)

10


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