北京高二物理上學(xué)期期末測試題

第一學(xué)期期末考試高二年級物理試卷與答案

一．選擇題〔本大題共10小題，每題5分，共50分。在每題給出的四個選項中，有一個選項或多個選項正確。全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分?！?/p>

1．在物理學(xué)史上，發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場的著名科學(xué)家是〔〕

A．奧斯特B．伽利略C．焦耳D．庫侖

2．如圖，帶電粒子射入一固定的、帶正電的點電荷Q的電場中，沿圖中實線軌跡從a運動到b，a、b兩點到點電荷Q的距離分別為ra、rb(ra＞rb)，不計粒子的重力。那么〔〕

A．運動粒子帶負電

B．b點的場強大于a點的場強

C．a(chǎn)到b的過程中，電場力對粒子不做功

D．a(chǎn)到b的過程中，粒子動能和電勢能之和保持不變

3．傳感器是一種采集信息的重要器件。如下圖為測定壓力的電容式傳感器，A為固定電極，B為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器?？蓜与姌O兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容?，F(xiàn)該電容式傳感器充電完畢且電量不變，將它與靜電計相連，如圖。當待測壓力增大時()

A．電容器的電容將增大，靜電計指針偏角將增大

B．電容器的電容將增大，靜電計指針偏角將減小

C．電容器的電容將減小，靜電計指針偏角將減小

D．電容器的電容將不變，靜電計指針偏角不變

4．如下圖，直線A為某電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，曲線B為某小燈泡的U-I圖象。當用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源提供的總功率和輸出功率分別是〔〕

A．1.6W、0.8WB．0.8W、0.4W

C．1.2W、0.8WD．0.6W、0.4W

5．如下圖的電路中，電源的內(nèi)阻不為零，A為小燈泡，R1為定值電阻，R0為滑動變阻器。假設(shè)將滑動觸頭P向b端滑動，那么〔〕

A．A燈變亮,R1消耗的功率變小

B．A燈變亮,R1消耗的功率變大

C．A燈亮度不變,R1消耗的功率變大

D．A燈變暗,R1消耗的功率變大

6．有一臺電風(fēng)扇，當它兩端加電壓220V時，能正常工作，工作電流為0.5A。那么以下說法中正確的選項是〔〕

A．電風(fēng)扇線圈電阻大于440Ω

B．電風(fēng)扇線圈電阻小于440Ω

C．電風(fēng)扇線圈電阻生熱功率大于110W

D．電風(fēng)扇線圈電阻生熱功率小于110W

7．質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬為d，桿與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ，有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如下圖，以下圖是沿b到a觀察時的四種不同的勻強磁場方向下的四個平面圖，其中通電細桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零的是〔〕

8．通電直導(dǎo)線與矩形金屬線框位于同一平面內(nèi)，如下圖。為使線框產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流，可()

A．使導(dǎo)線中電流增強

B．使導(dǎo)線中電流減弱

C．使線框靠近導(dǎo)線移動

D．使線框遠離導(dǎo)線移動

9．如下圖，開關(guān)S原來閉合，電阻r＞R，線圈電阻忽略不計，假設(shè)在t1時刻斷開S，以向右通過R的電流方向為正方向，那么斷開S前后，通過電阻R的電流情況用以下圖中哪個圖象表示比擬適宜〔〕

10．如下圖，甲區(qū)域有豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，而乙區(qū)域只有垂直于紙面的另一勻強磁場。一束含有不同離子的大量粒子，以大小不同的速度由左向右射入?yún)^(qū)域甲，其中只有一局部離子能沿直線穿過區(qū)域甲而進入?yún)^(qū)域乙，進入?yún)^(qū)域乙后分成a、b兩束。不計離子的重力，分成a、b兩束一定是由于這些離子具有

A．不同的電量B．不同的質(zhì)量

C．不同的比荷D．不同的速率

二．填空題〔本大題共3小題，共18分〕

11．在某電場內(nèi)，把一個帶電量為5×10-8C的正電荷從M點移到N點，電場力做功為2.0×10-6J，那么M、N兩點的電勢差UMN=______V。假設(shè)將此電荷從M點移到電勢零點，克制電場力做功為1.0×10-6J，那么M點的電勢是______V。

12．如下圖，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離為=0.5m.金屬桿MN垂直于導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌ab、cd上，并沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動，速度v=12m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知，磁場的磁感應(yīng)強度B＝________T。金屬桿MN中的電流方向______?！蔡睢跋蛏熄暬颉跋蛳篓暋?/p>

13．如下圖，真空中有一電子束，以初速度v0沿著垂直場強方向從O點進入電場，以O(shè)點為坐標原點，沿x軸取OA=AB=BC，再自A、B、C作y軸的平行線與電子徑跡分別交于M、N、P點，那么AM:BN:CP=__________，電子流經(jīng)M、N、P三點時沿x軸的分速度之比為__________．

三．簡答題〔本大題有兩小題，各16分，共32分。要求有必要的文字說明和演算步驟，有數(shù)值計算的題必須明確寫出數(shù)值與單位。〕

14．如下圖，寬度為、邊界豎直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一帶電量為q的負離子從A點以水平方向、大小為v的速度垂直進入磁場。當離子從D點離開磁場時，向下偏移的距離y=，不計離子的重力。求：

〔1〕離子在磁場中做圓周運動的半徑；

〔2〕離子在磁場中做圓周運動的時間。

15．如圖，某空間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里。場強E＝N/C，磁感強度B＝1T?，F(xiàn)有一個質(zhì)量m＝2×10-6kg，帶電量q＝+2×10-6C的液滴，沿圖中虛線做直線運動。(g取10m/s2)

求：

〔1〕判斷速度方向并求θ；

〔2〕求速度大小。

Ⅱ卷

〔Ⅱ卷共50分〕

一．填空題〔共24分〕

1．〔6分〕如圖，在磁感強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，放有一邊長為的正方形閉合導(dǎo)線框，電阻為R。

〔1〕當線框從位置Ⅰ〔線框平面⊥磁感線〕轉(zhuǎn)到位置Ⅱ〔線框平面∥磁感線〕所用時間為t，那么在該過程線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E＝__________。

〔2〕當線框由位置Ⅱ轉(zhuǎn)至位置Ⅲ的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電量q＝__________。

2．〔6分〕先后以速度v和2v勻速地把同一線圈從同一磁場中的同一位置(有界磁場邊界，如下圖)拉出有界的勻強磁場的過程中，如下圖。那么，在先后兩種情況下，線圈中感應(yīng)電流之比為__________，線圈中產(chǎn)生的熱量之比為__________，外力F的功率之比為__________。

3．〔6分〕如下圖，置于水平面的平行金屬導(dǎo)軌間距d=0.5m，左端用直導(dǎo)線連接且垂直導(dǎo)軌，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌跨在兩導(dǎo)軌之間，距導(dǎo)軌左端L＝0.8m，ab與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為f=0.2N，金屬棒ab的電阻為R＝0.2Ω，其他電阻不計。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中。開場時磁場的磁感強度為B0=1.0T，以后以0.2T/s的變化率均勻增大，從磁感強度開場變化，經(jīng)__________s金屬棒ab開場運動。

4．〔6分〕以下圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象〞的實驗裝置

〔1〕將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整。

〔2〕如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：

A．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將__________〔填“向右偏〞、“向左偏〞“不偏〞〕，

B．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將__________〔填“向右偏〞、“向左偏〞“不偏〞〕。

二．計算題〔26分，要求有必要的文字說明和演算步驟，有數(shù)值計算的題必須明確寫出數(shù)值與單位?！?/p>

5．〔12分〕如下圖，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為。不計空氣阻力，重力加速度為g，求

(1)電場強度E的大小和方向；

(2)圓周運動的半徑；

(3)小球從A點拋出時初速度v0的大小

6．〔14分〕如下圖，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M'N'位于同一水平面上，兩軌道之間的距離=0.50m，軌道的MM'端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN'端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m．直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強度B=0.64T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN'重合．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻rab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處．在與桿垂直的水平恒力F=ab桿開場運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP'．導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s2，求：

〔1〕導(dǎo)體桿剛進入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；

〔2〕導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

〔3〕導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱

參考答案

Ⅰ卷

1、A2、BD3、B4、C5、D6、BD

7、AB8、AC9、C10、C

11、40;-20

12、0.5向上

13、1:4:9；1:1:1

14．解析：(1〕由幾何關(guān)系(r-y)2+2＝r2

可得r＝＝

(2)如圖做AD的中垂線EO，∠AOE=∠ADC=θ

由tanθ=，得θ=

AD弧長s=r·〔2θ〕

t＝

得t＝〔2θ〕＝

15．

〔1〕沿與水平斜向上60o

〔2〕20m/s，

Ⅱ卷

1．，

2．1:2,1:2.，1:4

3．5

4．圖略向右偏向左偏

5.〔1〕，方向豎直向上〔2〕〔3〕

6.

解：〔1〕設(shè)導(dǎo)體桿在F的作用下運動至磁場的左邊界時的速度為v1，根據(jù)動能定理那么有

〔F-μmg〕s=mv12

導(dǎo)體桿剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bv1此時通過導(dǎo)體桿上的電流大小I=E/〔R+r〕=3.8A〔或3.84A〕

根據(jù)右手定那么可知，電流方向為由b向a

〔2〕設(shè)導(dǎo)體桿在磁場中運動的時間為t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為E平均，那么由法拉第電磁感應(yīng)定律有E平均=△φ/t=Bd/t

通過電阻R的感應(yīng)電流的平均值I平均=E平均/〔R