高二年级物理上学期期末考试

高二年级物理上学期期末考试物理试题本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间100分钟．注意事项：1．答题之前，考生务必将自己的“姓名”、“班级”、“考号”等信息填涂或填写在答题卡和答题纸上2．第Ⅰ卷的答案用2B铅笔涂写在答题卡上，第Ⅱ卷的答案或解题过程写在答题纸的相应位置，写在试卷上的无效．3．考试结束，只交答题卡和答题纸．第Ⅰ卷（选择题40分）一、选择题（本题共10小题，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分）1．下列关于电场的说法正确的是（）A．由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变B．电场中某一点的电场强度的方向一定跟正的检验电荷在该点受到的电场力的方向相同C．电场中任意两点间的电势差大小跟电场力在这两点间移动电荷做功的大小有关D．正电荷只受电场力作用时只能朝着电势低的地方运动2．把一小段通电直导线放入磁场中，下列判断正确的是（）A．若导线受到的安培力为零，说明它所在处磁感应强度为零B．若通电直导线垂直放入磁场中，导线受到的安培力最大C．若电流方向与磁感应强度方向不垂直时，安培力也一定既垂直于电流方向，又垂直于磁感应强度方向D．根据B=F/IL可知，磁感应强度B与安培力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比3．关于自感现象下列说法正确的是（）A．自感电动势总是和原电流方向相反B．自感电动势总是阻碍原电流的变化C．自感电动势的大小只和电流变化快慢有关D．自感线圈的横截面积越小，线圈越长，匝数越多，它的自感系数越大4．如图所示，带电粒子在匀强磁场中运动时所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（）4题图vDBC+vBBvBA+vB5．如图是电源路端电压与电流的关系图象（虚线与横轴平行）．根据图象判断下列说法正确的是（）A．直线的倾斜程度跟电源内阻有关，内阻越大，倾斜得越厉害B．直线与横轴交点的横坐标表示短路电流C．图中的U1、U2都随着外电阻阻值的增大而增大D．图中的U1随着外电阻阻值的增大而增大，U2随着外电阻阻值的增大而减小6．如图所示装置中，左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速，设非匀强电场的电压为U1，匀强电场的电压为U2．现让初速度为0的电子从左边进入，判断下列实验结果正确的是（电子的重力不计）（）A．只要U2＜U1，电流计的指针就不偏转B．只要U2＜U1，电流计的指针就偏转C．无论U1和U2的大小关系怎样，电流计的指针都偏转D．无论U1和U2的大小关系怎样，电流计的指针都不偏转7．如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以（）相同角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是A→B→C→D→AD．线圈绕P1转动时BC边受到的安培力大于绕P2转动时BC边受到的安培力8．如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶4，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为（）A．F1∶F2＝2∶1，Q1∶Q2＝2∶1，q1∶q2＝2∶1B．F1∶F2＝1∶4，Q1∶Q2＝1∶4，q1∶q2＝1∶1C．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶4，q1∶q2＝1∶2D．F1∶F2＝1∶1，Q1∶Q2＝1∶1，q1∶q2＝1∶19．如图所示，两块水平放置的金属板相距为d，用导线将两极板与一个n匝线圈连接，若线圈置于竖直向下的变化磁场B中，能使在两板间的一质量为m，带电量为+q的微粒恰能静止，那么关于线圈中磁场的变化情况和磁通量的变化率△Φ/△t，下列说法正确的是（）A．变化的磁场B增大，dmg/nqB．变化的磁场B增大，dmg/qC．变化的磁场B减弱，dmg/nqD．变化的磁场B减弱，dmg/qF8题图UEOIU2I1U15题图GU1U2+－6题图BP1ABCDP27题图m、qBd9题图10．如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属导轨接触良好.在两根导轨的端点M、P之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在导轨上滑动，运动中杆ab始终垂直于导轨．图二为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（）第Ⅱ卷（非选择题60分）二、填空与实验题（本题共5小题，每空2分，共20分）11．一个电容器的电容是1.5×10-2μF，把它的两个极板接在90V的电源上，电容器极板所带的电荷量Q=C，一个静止的电子从一个极板移到另一个极板，电场力做功W=eV．12．某一段导体两端的电压为2V，在1.5min内通过导体的电量是45C．则电流对导体做功为J．13．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势B点电势．（填“高于”或“低于”）14．如图所示，一带电小球，恰好能在电容器内的竖直平面内做匀速圆周运动，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，电容器两板间距离为d，电源的电动势大小为U，则小球做匀速圆周运动的周期为；小球绕行的方向为．（填“逆时针”或“顺时针”）15．用替代法测电流表内阻的电路图如图所示．器材：待测电流表A量程：0－10mA、内阻RA约为30Ω（待测）；电流表A0量程：0－50mA；电阻箱R1：0－999.9Ω；滑动变阻器R2：0－500Ω；电源E＝3V，内阻r约为1－2Ω．13题图NSAB10题图（三）FtOθAFtOθBFtOCtOθFDabNMPQ左右10题图（一）F安tOθ10题图（二）14题图R1S12EA0rER2Aab15题图P1,3,51,3,5（1）滑动变阻器滑片P在实验开始前应放在端．将单刀双掷开关S先接“1”位置，调节滑动变阻器滑片P的位置，使待测表A至某位置（或满偏），记下电流表A0的示数I0．滑片P的位置不再移动；（2）将开关S接到“2”位置，调节电阻箱使，记下电阻箱读数R0；（3）则待测电流表A的内电阻RA＝．三．计算题（本题共4小题，共40分.要求解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分）16．（8分）如图所示，在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，用两根细线悬挂长l=10cm、质量m=5g的金属导线．今在金属导线中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．（1）求金属导线中电流的大小和方向．（2）若每根悬线所受的拉力为0.1N，求金属导线中的电流的大小和方向．（g=10m/s2）17．（8分）如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.6m的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右匀速滑动，已知R1=R2=5Ω，导体AB的电阻r=0.5Ω，其余电阻不计．求：（1）导体AB两端电压．（2）导体AB受到的安培力．（3）电阻R1消耗的电功率．18．（10分）如图所示，边长为l的正方形ABCD中有竖直向上的匀强电场．一个不计重力的带电粒子，质量为m，电量为q，以初速度v0从A点沿AD方向射入，正好从CD边中点射出．试求：（1）求该电场的场强E的大小．（2）若撤去电场，改换成匀强磁场，带电粒子仍从CD边中点射出，所加磁场的方向、磁感应强度B的大小如何？R1vB17题图AR2ADBCv016题图19．(14分)如图所示，导体AB的质量为10g，电阻为5Ω，它能沿着竖直、平行、相距为0.5m、足够长的光滑轨道M、N滑动．导轨处在磁感应强度大小为0.5T，方向如图所示的匀强磁场中，导轨电阻不计．（g=10m/s2）（1）当双刀双掷开关倒向ab时，求导体AB下滑的稳定速度．（2）当导体AB稳定下滑时，将双刀双掷开关迅速倒向cd，与电动势为2V、电阻不计的电源接通，求接通瞬时AB的加速度．（3）简述从双刀双掷开关接通cd到AB重新达到稳定状态的过程中导体AB的运动情况．参考答案一、选择题1．AB2．BC3．B4．C5．ABD6．B7．AC8．B9．C10．B二、填空和实验题11．1.35×10-69012．9013．无、低14．2UBgd顺时针15．b、电流表A0的示数I0、R0三、计算题16．解：因为悬线受的拉力为零，所以向上的安培力F安=BIl=mg解得：I=0.5A，方向从左到右．（3分）金属导线在重力mg、悬线拉力2F和安培力BI/l的作用下平衡，所以有：mg+BI/l=2F（2分）解得：I/=1.5A，方向水平向左．（3分）17．解：AB切割磁感线相当于电源，其等效电路的电动势EAB=BLv=0.2×0.6×10V=1.2V（1）流过AB的电流IAB=12121.2550.555ERRrRRA=0.4AaAdcbBMN19题图1,3,5AB两端的电压ABUEIr=1.0V（3分）（2）导体AB受到的安培力F=BIL=0.2×0.4×0.5N=0.048N(2分)（3）电阻R1消耗的功率P1=I12R1=(0.4×1/2)2×5W=0.2W(3分)18．解：（1）带电粒子所受电场力方向与场强方向相反，因而粒子应带负电，根据带电粒子离开电场时的运动方向，可得：0lvt21122Eqltm（2分）解得：20mvEql（2分）（2）换成磁场后，要使带电粒子向CD中点偏转，根据左手定则磁场方向必须垂直纸面向里．（2分）此时带电粒子做匀速圆周运动，如图所示．设其运动半径为R，根据几何关系，可得222)2(llRR解得：54Rl（2分）又根据RvmBqv200磁感强度20045mvmvBqRql．（2分）19．解：（1）当双刀双掷开关倒向ab，导体AB下滑达到稳定速度时，导体AB所受重力与导体AB所受的安培力的大小相等、方向相反．E=BLvmREIF鞍=BILmg=F鞍解得22LBmgRvm8m/s（4分）（2）由（1）问可知，当导体AB稳定时，E=BLvm=2V．电源的电动势为E'=2V，所以，当AB稳定下滑时，将双刀双掷开关迅速倒向cd，电路中的电流为REEI2=0.8A（2分）此时安培力的方向与重力的方向相反，由牛顿第二定律有BI2L-mg=ma解得a=10m/s2，方向竖直向上（3分）（3）由上问可知，加速度方向与速度方向相反，所以导体AB减速．（2分）当导体AB速度减速到零时，导体AB受到的安培力为1.03RLEBFN导体AB受到的重力G=mg=0.1N导体AB受到的安培力与导体AB受到的重力大小相等，方向相反，所以导体AB停止运动．（3分）A18题图DBCv0Ov0