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【全国百强校】浙江省余姚中学2015-2016学年高二上学期期中考试物理试题


余姚中学

2015 学年度 第一学期

高二物理期中试卷

一、单项选择题(每题 3 分,共 39 分) 1.首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是 A.特斯拉 B.安培 C.奥斯特 D.法拉第 2.磁感应强度单位是特斯拉,1 特斯拉相当于 A.1kg/A?s2 B.1kg?m/A?s2 C.1kg?m2/s2

/>2

D.1kg?m2/A?s2

3.关于三个公式:①P=UI,②P=I R,③P= ,下列叙述正确的是 A.公式①适用于任何电路的电热功率 C.公式 ①②③适用于任何电路电功率 B.公式②适用于任何电路的电热功率 D.上述说法都不正确

U2 R

4. 如图所示的电路中, 电源的输出电压恒为 U, 电动机 M 的线圈电阻与电炉 L 的电阻相同, 电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是 A.电炉放出的热量大于电动机放出的热量 B.电炉两端电压小于电动机两端电压 C.电炉两端电压等于电动机两端电压 D.电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 5.A、B 两灯的额定电压 U 相同,额定功率 PA>PB,将 A 灯接在电动势和内阻一定的某电源两 极,恰能正常发光,若改成 B 灯接在该电源两极,则 B 灯的实际功率一定是 A.等于 PA B.等于 PB C.小于 PB D.大于 PB

6.粗细均匀的金属环上 A、B、C、D 四点把其 周长分成四等分,如图 所示,当 A、B 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为 P;当 A、D 点 接入电路中时,圆环消耗的电功率为: (电源内阻不计) A.3P B.4P/3 C. P D.3P/4

7.如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移 动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的.棋子不会掉落是因为 A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到棋盘对它向上的摩擦力

C.棋盘对它的吸引力与重力平衡 D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面受到空气的浮力 8.19 世纪 20 年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流.安 培考虑到地球自转造成了太阳照射后,正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场 是由绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是 A.由西向东垂直磁子午线 C.由南向北沿磁子午线 B.由东向西垂直磁子午线 D.由赤道向两极沿磁子午线

9.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可 穿过铝板一次,在两个区域内运动的轨迹如图所示,半径 R1>R2. 假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变,则该粒子
1

A.带正电 C.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同

B.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同 D.从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域

10.如图所示:在倾角为 α 的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为 L, 质量为 m 的直导体棒.当导体棒中的电流 I 垂直 纸面向里时,欲使导 体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的 磁感应强度 B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程 中,要维持棒的静止,关于 B 的大小的变化,正确的说法是 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 11.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈.当 一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时,若 线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力 FN 及在水平方向运动趋势 的正确判断是 A.FN 先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左 C.FN 先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向右 12.一环形线圈放在匀强磁场中,设第 1 s 内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸 面) 向里,如图 2 甲所示.若磁感应强度 B.FN 先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左 D.FN 先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右

B 随时间 t 变化的关系如图 2 乙所示,那
么第 3 s 内线圈中感应电流的大小与其各 处所受安培力的方向是 A.大小恒定,沿顺 时针方向与圆相切 C.逐渐增加,沿着圆半径离开圆心 13. 在如图甲所示的电路中, 电源电动势 为 3.0V,内阻不计 ,L1、L2、L 3 为 3 个相 .... 同规格的小灯泡, 这种小灯泡的伏安特性 曲线如图乙所示,当开关 S 闭合后 A.通过 L1 的电流为通过 L2 的电流 2 倍 C.L1 消耗的电功率为 0.75W B.L1 的电阻为 7.5Ω D.L2 消耗的电功率为 0.375W[来 B.大小恒定,沿着圆半径指向圆心 D.逐渐增加,沿逆时针方向与圆相切

二、多选题(每题 4 分,共 12 分。多选、不选、错选不给分,漏选给 2 分。 ) 14.电压表 V1 和 V2,分别用来测定如图所示电路中 R 两端 a、b 间的电压,读数依次为 12.7V 和 12.3V,则 A.a、b 间的实际电压应大于 12.7V B.a、b 间的实际电压应小于 12.3V C.电压表 V1 的内阻大于 V2 的内阻
2

D.电压表 V1 的内阻小于 V2 的 内阻

15.如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右 运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,小球飞离 桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为 t1,水平射程为 s1,落 地速率为 v1.撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为 t2, 水平射程为 s2,落地速率为 v2,则 A.t1<t2 B.s1>s2 C.s1<s2 D.v1=v2 16.如图所示,一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路.虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度 v 向右匀速进入磁场,直径 CD 始终 与 MN 垂直.从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止,下列结论正确的是 A.感应电流方向不变 B.CD 段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值 Em=Bav - 1 D.感应电动势平均值 E = πBav 4 三、非选择题(本题共有 5 小题,49 分) 17. (6 分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,计算机等组成)如图 所示 (微电流传感器与计算机配合, 可以测出通过线圈的 微小电流) 。 首先将线圈竖直放置, 以竖直方向为轴转动, 屏幕上的电流指针 (填: “有”或“无”)偏转;然

后仍将线圈竖直放置, 使其平面与东西向平行, 并从东向 西移动,电流指针 (填: “有”或“无”)偏转;最

后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针 (填: “有”或“无”)偏转。 18. (6 分)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. (电压表和电流表均视为理想电表) (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) . (3)若某次连接时,把 AB 间的导线误接在 AC 之间,合上电键,任意移 动滑片发现都不能使小灯 泡完全熄灭,则此时的电 路中,小灯泡获得的最小 功率约为_________W (保 留两位有效数字) .
3

19. (12 分)一个允许通过最大电流为 2A 的电源,其路端电压 U 随外阻 R 变化的规律如图 乙所示。该电源和一个滑线变阻器,接成如图甲所示的电路,变阻器最大阻值 R0=22Ω,图 中 U=12V 的直线为图线的渐近线,试求: (1)电源的电动势和内电阻 (2)A、B 空载(即 AB 间不接任何用电器) 时输出电压的范围 (3)若要保证变阻器的滑片能任意滑动,A、 B 两端可以接的电阻的最小值是多少?

20. (12 分)一质量为 m、带电荷量为 q 的粒子以速度 v0 从 O 点沿 y 轴正方向射入磁感应 强度为 B 的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.粒子 飞出磁场区域后,再运动一段时间从 b 处穿过 x 轴,速度方 向与 x 轴正方向夹角为 30°, 如图所示. 不计粒子重力, 求: (1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径; (2) b 点到 O 点的距离; (3) 粒子从 O 点到 b 点的时间.

21. (13 分)如图 1 所示,宽度为 d 的竖直狭长区域内(边界为 L1、L2) ,存在垂直纸面向 里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图 2 所示) ,电场强度的大小为 E0,E >0 表示电场方向竖直向上.t=0 时,一带正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 N1 点以水 平速度 v 射入该区域,沿直线运动到 Q 点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右 边界上的 N2 点.Q 为线段 N1N2 的中点,重力加速度为 g.上述 d、E0、m、v、g 为已知量.

(1)求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小; (2)求电场变化的周期 T; (3)改变宽度 d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求 T 的最小值.

4

2015 学年浙江省余姚中学高二(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每题 3 分,共 39 分) 1. C 2. A 3. B 4. B 5. D 6. B 7. B 8. B 9.C 10. C 11. D 12. B 13. C 二、多选题(每题 4 分,共 12 分。多选、不选、错选不给分,漏选给 2 分。 ) 14. AC 15. BD 16.ACD 三、非选择题(本题共有 7 小题,49 分) 17. (6 分)有 无 无 (2)如图(b)所示: (3)0.31~0.34. 18. (6 分) (1)增大.

19. (12 分)解: (1)由乙图可知,当 R 趋近无穷大时,U=12V,则电动势 E=12V,而当 U=6V= E 时,应有 r=R=2Ω (2)当滑片滑到变阻器的最上端时,A、B 两端输出电压最大值:

当滑片滑到变阻器的最下端时,A、B 两端输出电压最小为零,故 A、B 空载时输出电压的 范围为 0~11V. (3)当滑片滑到变阻器的最上端时,通过电源的电流恰好为最大电流 2A 时,A、B 两端所 接负载电阻最小. 由 ,解得:RAB=4.9Ω.

20. (12)洛伦兹力提供向心力, qv0B=m , 得 R= (2)设圆周运动的圆心为 a,则

v2 0 R

mv0 . qB

ab=

=2R, sin30° 3mv0 .

R

Ob=R+ab=

qB

2π m (3)圆周运动的周期 T= ,

qB

5

1 2π m 在磁场中运动的时间 t1= T= . 3 3qB 离开磁场后运动的距离

s=Rtan60°=

3mv0 , qB

运动的时间 t2= =

s v0

3m . qB

由 O 点到 b 点的总时间

m 2π t=t1+t2= ( + 3). qB 3
21. (13 分)解: (1)根据题意,微粒做圆周运动,洛伦兹力完全提供向心力,重力与电场 力平衡, 则 mg=qE0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ∵微粒水平向右做直线运动,∴竖直方向合力为 0. 则 mg+qE0=qvB﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②得:q= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣③B= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

(2)设微粒从 N1 运动到 Q 的时间为 t1,作圆周运动的周期为 t2, 则 =vt1﹣﹣﹣﹣﹣⑤qvB=m ⑦ 联立③④⑤⑥⑦得:t1= 电场变化的周期 T=t1+t2= + ,t2= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧ ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥2πR=vt2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑨

(3)若微粒能完成题述的运动过程,要求 d≥2R﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑩ 联立③④⑥得:R= ,设 N1Q 段直线运动的最短时间 t1min,由⑤⑩得 t1min= . ,

因 t2 不变,T 的最小值 Tmin=t1min+t2= 答: (1)微粒所带电荷量 q 为

,磁感应强度 B 的大小为



(2)电场变化的周期 T 为 (3)T 的最小值为

+ .



6


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