山东省济南市2012-2013学年高二物理上学期期末模块考试试题理新人教版

-1-济南外国语学校2012-2013学年度第一学期高二期末模块考试物理（理）试题（2013.1）说明：本卷为发展卷，采用长卷出题、附加计分的方式。第Ⅰ、Ⅱ卷为必做题，第Ⅲ卷为选做题，必做题满分为100分，选做题满分为20分。第Ⅰ卷为第1页至第3页，第Ⅱ卷为第4页至第5页，第Ⅲ卷为第6页。考试时间90分钟。温馨提示：生命的意义在于不断迎接挑战，做完必做题后再挑战一下发展题吧，你一定能够成功！第Ⅰ卷（选择题，共52分）一、选择题（本题包括13小题，每题4分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.如图所示，某一点电荷的电场线分布图，下列说法正确的是（）A.a点的电势高于b点的电势；B.该点电荷带负电；C.a点和b点电场强度的方向相同；D.a点的电场强度大于b点的电场强度；2.两个相同的金属小球，带电荷量之比为1:7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A.4/7B.3/7C.9/7D.16/73.如右图所示电路，电源电动势E＝9V，内阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，UAC＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝7.5V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝04.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（）A．QA：QB=1：1B．QA：QB=1：2C．QA：QB=2：1D．QA：QB=4：15.关于多用电表的欧姆档，下列说法正确的是（）A.零欧姆刻线与零电流刻度线重合；B.欧姆档刻度分布不均匀，欧姆值越大，刻度线越密；C.测电阻时，指针越靠近右边，误差越小；D.当选用×100Ω挡测量某一未知电阻时，发现指针偏角过小，为了测量更准确，应选用×10Ω挡进行测量；6.在右图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向下移动时（）A．电压表示数变大B．电压表示数变小C．电流表示数变大D．电流表示数变小7.如图所示电路，当合上开关S后，两个标有“3V，1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，且只有一处故障，这说明（）A.开关S未接通B.灯泡L1的灯丝断了C.灯泡L2的灯丝断了D.滑动变阻器R电阻丝断了8.下列说法正确的是（）A.磁感线从磁体的N极发出，终止于磁体的S极；B.因为异名磁极相互吸引，所以放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极；C.磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量就越大；D.穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零；9.如图所示，在一个方向竖直向下的匀强磁场中，用细线悬挂一条水平导线．若磁感应强度为B，导线质量为m，导线在磁场中的长度为L．当水平导线内通有电流I时，细线的拉力大小为（）A.mg－BILB．mg+BILC．22)()(BILmgD．22)()(BILmg10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点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（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大C．带电质点通过P点时的动能较Q点大D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大11.如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行的飞过小磁针的正上方，磁针的N极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是（）IB-2-A.向右飞行的正离子束；B.向左飞行的正离子束；C.向右飞行的负离子束；D.向左飞行的负离子束；12.长为L的水平板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子打在极板上，可采用的办法是（）A.使粒子的速度vmBqL4B.使粒子的速度vmBqL45C.使粒子的速度vmBqLD.使粒子的速度mBqL4vmBqL4513．一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力，则a和b的比荷之比是（）A．4:1B．2:1C．1:2D．1:8第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、实验题（14分）14.（8分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻约10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻约1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选，电流表应选用，滑动变阻器应选用．（2）实验电路应采用电流表接法（填“内”或“外”）。（3）在虚线框内画出实验电路图，并根据所画电路图进行实物连接．15.（6分）如下图（a）电路所示，在变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流的变化情况IU图象如图（b），图象中的AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响，该电源的电动势和内电阻分别为、。变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为。三、计算题（本题包括5小题，共34分，解答时必须写出简要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，不能整除的保留2位有效数字）16.（8分）如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板，其间匀强电场场强为E。在电场中用丝线悬挂质量为m的带电小球，小球平衡时丝线跟竖直方向成θ角，此时小球到右板的水平距离为x；已知重力加速度为g；（1）小球的带电量是多少？（2）若剪断丝线，经多长时间小球碰到金属板？x+－-3-xyP1P2P3O17.（8分）如图所示，质量m=1g的小物块，电量q=+2×10-3C，放在倾角为370的绝缘光滑斜面上，整个斜面处在B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面（设斜面足够长，g=10m/s2），求：（1）物体离开斜面时的速度为多大？（2）物体在斜面上滑行的最大距离？18.（10分）有一电动机，其铭牌上标有“100V、50W”，当给此电动机接上100V的电源使其正常工作时，测得它可以将重为10N的物体以4m/s的竖直速度匀速提起，试问：（1）此电动机的线圈电阻为多大？（2）为了让此电动机和一个“100V、40W”的白炽灯泡L在一个输出电压为200V的电源带动下都能正常工作，有人设计了如图所示的电路，请计算电路中的附加电阻R的阻值。19.（8分）如图所示，在场强为E、方向水平向右的匀强电场中，在竖直平面内有一绝缘光滑的半圆形轨道。在轨道的最高点A处，由静止释放一质量为m、电量为-q的小球。已知重力加速度为g，求小球经过最低点B时，小球对轨道的压力？第Ⅲ卷（发展题，共20分）20.(4分)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（）A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，减小S，则θ变大D.保持d不变，减小S，则θ变小21.(4分)一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右、场强为E的匀强电场中，如下图所示，a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点速度恰好为零，由此可知（）A.小球在d点的加速度为零；B.小球在a点时重力势能最大；C.小球在b点时机械能最大；D.小球在c点时动能最大；22.（12分）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝h2处的P3点。不计重力，求：（1）粒子从P1点运动到P2点所用时间及电场强度的大小；（2）粒子到达P2时速度的大小和方向；（3）磁感应强度的大小及粒子从P2点运动到P3点所用时间；高二物理参考答案1.BD；2.CD；3.AC；4.C；5.B；6.AD；7.C；8.D；9.C；10.BD；11.AD；12.D；13.A；14、（8分,其中前两问每空1分，第三问电路图2分，实物连接2分）（1）A，D，E；（2）外；LABabcd-4-（3）在虚线框内画出实验电路图，并根据所画电路图进行实物连接．15、（6分，每空2分）电源的电动势和内电阻分别为8V、1Ω。变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为4W。16、(1)分析小球的受力：Eq/mg=tanθ，所以q=mgtanθ/E;(2)水平方向：Eq=max，所以ax=Eq/m=gtanθ；又x=21axt2，所以t=an2gtx;17、分析物块的受力，垂直于斜面方向：N+Bqv=mgcos370，平行于斜面方向：mgsin370=ma，a=gsin370=6m/s2;（1）当Bqv=mgcos370时，N=0，物体恰要离开斜面；v=mgcos370/Bq，带入数据得：v=8m/s；（2）由v2=2as得：s=v2/2a，带入数据得：v≈5.3m；18、(1)电动机正常工作时输出的机械功率为P机=Gv=40W所以其正常工作发热功率为P热=P-P机=10W正常工作电流为I=P/U=0.5A根据焦耳定律P热=I2r根据以上可得电动机内阻r=40Ω(2)白炽灯泡正常工作时的电流为IL=PL/UL=0.4A所以分流电阻R上应流过的电流为IR=I-IL=0.1A根据欧姆定律，分流电阻R的阻值应为R=RIU=1000Ω19、A→B：由动能定理得，mgR-EqR=21mv2-0；B点：合力提供向心力，N-mg=mv2/R；联立以上两式，可得：N=3mg-2Eq；根据牛顿第三定律：小球对轨道的压力N’=N=3mg-2Eq；20.AC,21.BC22、解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有：qE=ma,v0t=2h,h=21at2联立可得：t=2h/v0，E=qhmv220;（2）粒子到达P2时，速度沿x轴方向的分量仍为v0，设y轴方向的速度分量为v1，则：v12=2ah,v=2021vv,tanθ=01vv；可解得：v=2v0,θ=45°（3）设磁感应强度为B，粒子做匀速圆周运动，则：qvB=mv2/r,r=mv/Bq,因为OP2=OP3=2h，由几何关系可知：连线P2P3为圆周运动的直径，则：r=2h，可解得：B=mv0/qh,时间t’=s/v=rθ/v=00h2h2vv;粒子的运动轨迹如图所示