吉林省東北師范大學(xué)附中中學(xué)凈月校區(qū)2015-2016學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題

PAGE2012015—2016學(xué)年高二年級(jí)上學(xué)期期末考試物理學(xué)科試卷命題人：高二備課組審題人：譚曉春考試時(shí)間：90分鐘說明：1．本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。2．試卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。3．答第Ⅰ卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)等信息用鉛筆涂寫在答題卡上。4．每小題選出答案后，將答案寫到答題紙上，不能答在試題卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。其中第1—8題為單項(xiàng)選擇題；第9—12題為不定項(xiàng)選擇題，在給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有錯(cuò)選或不選的得0分)AUTONUM．下列說法中正確的是()A．根據(jù)E＝eq\f(F,q)，可知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與靜電力成正比B．根據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)，可知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與形成電場的點(diǎn)電荷的電荷量成正比C．根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理，可知合電場的場強(qiáng)一定大于分電場的場強(qiáng)D．電場線就是點(diǎn)電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡AUTONUM．如圖所示，兩個(gè)等量異種電荷在真空中相隔一定距離，OO′代表兩點(diǎn)電荷連線的中垂面，在兩點(diǎn)電荷所在的某一平面上取圖示1、2、3三點(diǎn)，則這三點(diǎn)的電勢大小關(guān)系是()A．φ1>φ2>φ3 B．φ2>φ1>φ3C．φ2>φ3>φ1 D．φ3>φ2>φ1AUTONUM．如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子通過電場中B點(diǎn)時(shí)，速率vB＝EQ\r(,3)v0，方向與電場的方向一致，則A、B兩點(diǎn)的電勢差為()A．eq\f(mv\o\al(2,0),2q)B．eq\f(3mv\o\al(2,0),q)C．eq\f(2mv\o\al(2,0),q)D．eq\f(3mv\o\al(2,0),2q)AUTONUM．在如圖所示電路中，閉關(guān)開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，三個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示，下列判斷正確的是()A．I減小，U1增大B．I減小，U2增大C．I增大，U1增大D．I增大，U2增大AUTONUM．如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中(不計(jì)空氣阻力)．現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象不可能是下圖中的()AUTONUM．如圖所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流C．整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流D．環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流AUTONUM．如圖所示，金屬板M、N水平放置，相距為d，其左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q，板P上小孔S正對(duì)板Q上的小孔O，M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在小孔S處有一帶負(fù)電粒子，其重力和初速均不計(jì)，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí)，帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向B點(diǎn)滑動(dòng)過程中，則()A．粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能一定減小B．粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能一定增大C．粒子在M、N間仍做直線運(yùn)動(dòng)D．粒子可能沿N板的右邊緣飛出AUTONUM．如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中．軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的，兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放．M、N為軌道的最低點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM>vNB．兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM<FNC．小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D．在磁場中小球不能到達(dá)軌道的另一端，在電場中小球能到達(dá)軌道的另一端AUTONUM．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示．這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是()A．離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C．離子從磁場中獲得能量D．離子從電場中獲得能量AUTONUM．一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則()A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI B．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為eq\f(U2,R)C．電源的輸出功率為EI D．電源的效率為1－eq\f(Ir,E)AUTONUM．圓形導(dǎo)體環(huán)用一根輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面里來回?cái)[動(dòng)，空氣阻力和摩擦力均可不計(jì)．在圖所示的正方形區(qū)域里，有勻強(qiáng)磁場垂直于圓環(huán)的擺動(dòng)面指向紙內(nèi)．下列說法中正確的有()A．導(dǎo)體環(huán)從圖示位置的左端擺到右端機(jī)械能不守恒解得，A、B兩點(diǎn)電勢差應(yīng)為eq\f(3mv\o\al(2,0),2q)．]4．C5．B解析:由左手定則可知，圓環(huán)所受洛倫茲力豎直向上，如果恰好qv0B＝mg，圓環(huán)與桿間無彈力，不受摩擦力，圓環(huán)將以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；如果qv0B<mg，則a＝eq\f(μmg－qvB,m)，隨著v的減小，a增大，直到速度減為零后靜止，故C正確；如果qv0B>mg，則a＝eq\f(μqvB－mg,m)，隨著v的減小a也減小，直到qvB＝mg，以后將以剩余的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確，B錯(cuò)誤．6．D7．B滑動(dòng)觸頭在中點(diǎn)時(shí)，粒子恰能做直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)M、N間為一速度選擇器模型．當(dāng)滑動(dòng)觸頭滑向B點(diǎn)時(shí)，M、N間電壓增大，電場力變大，粒子向上偏，所以粒子在其間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做正功，動(dòng)能增大，B選項(xiàng)正確．因?yàn)榱Ｗ酉蛏掀圆豢赡軓腘板的右邊緣飛出．8．A解析:在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做正功，在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做正功、電場力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,M)＝mgHeq\f(1,2)mveq\o\al(2,N)＝mgH－qE·d故vM>vN，A正確、C不正確．最低點(diǎn)M時(shí)，支持力與重力和洛倫茲力的合力提供向心力，最低點(diǎn)N時(shí)，支持力與重力的合力提供向心力．因vM>vN，故壓力FM>FN，B不正確．在電場中因有電場力做負(fù)功，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能，故小球不能到達(dá)軌道的另一端．D不正確．答案:B9．AD解析:本題源于課本而又高于課本，既考查考生對(duì)回旋加速器的結(jié)構(gòu)及工作原理的掌握情況，又能綜合考查磁場和電場對(duì)帶電粒子的作用規(guī)律．由R＝eq\f(mv,qB)知，隨著被加速離子的速度增大，離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑逐漸增大，所以離子必須由加速器中心附近進(jìn)入加速器，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；離子在電場中被加速，使動(dòng)能增加；在磁場中洛倫茲力不做功，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不改變．磁場的作用是改變離子的速度方向，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．10．解析：電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI，選項(xiàng)A正確；電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為I2R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電源的總功率為EI，電源的輸出功率為EI－I2r，所以電源的效率為1－eq\f(Ir,E)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．答案：AD11．ABD解析:導(dǎo)體環(huán)在進(jìn)、出磁場階段有感應(yīng)電流產(chǎn)生，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，環(huán)全部進(jìn)入磁場后，磁通量不變無感應(yīng)電流．12．解析：正、負(fù)電子的半徑和周期是相同的，選項(xiàng)A正確；正、負(fù)電子偏轉(zhuǎn)方向相反，先確定圓心，畫出半徑，由對(duì)稱性知：射入、射出點(diǎn)和圓心恰好組成正三角形，所以從磁場中射出點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，選項(xiàng)B正確；由圖還看出經(jīng)歷時(shí)間相差2T/3，時(shí)間差為Δt＝eq\f(4πm,3Be)，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤．答案：ABC二、填空題(每空2分，共16分，把答案填在答題卡上。)13．×1調(diào)零(或重新調(diào)零)22解析：選歐姆擋測電阻時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明所選倍率太大，應(yīng)選用更低倍率擋，使指針盡可能偏轉(zhuǎn)到表盤的中間位置附近，該位置附近有較高的精度．歐姆擋每換一次倍率，需重新進(jìn)行調(diào)零．14．(1)13.540；11.155(2)ADEFG(3)如圖所示(4)eq\f(πUD2,4IL)解析：(1)螺旋測微器讀數(shù)：13.5mm＋4.0×0.01mm＝13.540mm；游標(biāo)卡尺讀數(shù)：111mm＋11×0.05mm＝11.155cm。(2)因?yàn)殡娫措妷簽?V，所以電壓表選V2，電路中最大電流I＝eq\f(E,R)＝6mA，故電流表選A，所以選用的器材為ADEFG。(3)因被測電阻R＝1kΩ，遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器的最大阻值，所以電流表內(nèi)接，滑動(dòng)變阻器用分壓接法，電路圖見答案。(4)由R＝ρeq\f(L,S)得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(πUD2,4IL)。三、計(jì)算題（本題共3個(gè)小題，共36分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15．(1)－8V(2)8eV(3)400V/m解析(1)將負(fù)電荷從A移至B，電場力做正功，所以電荷所受電場力方向沿A至C，又因?yàn)槭秦?fù)電荷，場強(qiáng)方向與負(fù)電荷的受力方向相反，所以場強(qiáng)方向應(yīng)為C至A方向．由W＝qU得：U＝eq\f(W,q)＝eq\f(8×10－8J,10－8C)＝8V，即A、B兩點(diǎn)間電勢差為8V．沿電場線方向電勢降低，B點(diǎn)電勢高于A點(diǎn)電勢．U＝φB－φA，φB＝0V，則φA＝－8V，即A點(diǎn)的電勢為－8V.(2)電子在A點(diǎn)的電勢能Ep＝qφA＝(－e)×(－8V)＝8eV.(3)如圖所示，由B向AC作垂線交AC于D，D與B在同一等勢面上．UDA＝UBA＝U＝8V，沿場強(qiáng)方向A、B兩點(diǎn)間距離為AB·cos60°＝4cm×eq\f(1,2)＝2cm＝0.02m，所以E＝eq\f(U,d)＝400V/m.16．(1)0.6m(2)1.68×10－18J解析:軌跡如下圖所示．(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有qvB＝meq\f(v2,R)，R＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(3.6×10－27×2×104,1.2×10－19×10－3)m＝0.6m.(3)Ek＝EqL＋eq\f(1,2)mv2＝40×1.2×10－19×0.2J＋eq\f(1,2)×3.6×10－27×(2×104)2J＝1.68×10－18J.17．(1)2m/s2(2)0.2T(3)20C(1)金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①………（2分）由①式解得a＝10×(0.6－0.5×0.8)m／s2=2m／s2②……………（2分）(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，所