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高二物理期末考试试题


信云补习学校 2014 暑期补习班期中检测卷
高二物理检测卷(120 分钟,满分 120 分)
姓名: 得分: 一、本题共 10 小题。每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个 选项正确,有的多个选项正确,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.关于磁感线和磁通量的概念,下列说法中正确的是( ) A.

磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线,且总是从磁体的 N 极指向 S 极 B.两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交 C.穿过闭合回路的磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的 D.穿过线圈的磁通量为零,但该处的磁感应强度不一定为零 2.关于电和磁现象,以下说法中正确的是( ) A.日光灯正常工作时,镇流器起着降压限流作用 B.自感电动势的方向总是与原电流方向相反 C.回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转 D.低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大,对高频交流电阻碍作用很小 3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 e ? 220 2sin100 ?t (V).关于这个 交变电流,下列说法中正确的是( ) A.交变电流的频率为 100Hz B.电动势的有效值为 220V C.t=0 时, 穿过线圈的磁通量为零 D.t=0 时,线圈平面与中性面垂直 4.初速度为 v0 的电子(重力不计) ,沿平行于通电长直导线的方向射出,直 导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则( ) A.电子将向右偏转,速率不变 B.电子将向左偏转,速率改变 C.电子将向左偏转,速率不变 D.电子将向右偏转,速率改变 5.如图电阻 R 、电容 C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的 正上方, N 极朝下,如图所示。现使磁铁自由下落,在 N 极接近线圈 上端的过程中, 流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( ) A.从 a 到 b ,上极板带正电 B.从 a 到 b ,下极板带正电; C.从 b 到 a ,上极板带正电 D.从 b 到 a ,下极板带正电; 6.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能, 下图是它的示意图.平行金属板 A、B 之间有一个很强的匀强磁场,磁 感应强度为 B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、 负带电粒子)垂直于磁场 B 的方向喷入磁场,每个离子的速度为 v, 电荷量大小为 q, A、 B 两板间距为 d, 稳定时下列说法中正确的是 ( ) A.图中 A 板是电源的正极 B.图中 B 板是电源的正极 C.电源的电动势为 Bvd D.电源的电动势为 Bvq 7.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感 应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面 向上,另一次竖直向上:两次导体棒 A 分别通有电流 I1 和 I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为 θ,则:( ) A.I1 :I2=cosθ ???1 B.I1 :I2=1:1 C.导体棒 A 所受安培力大小之比 F1???:F2=sinθ???:cosθ
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D.斜面对导体棒 A 的弹力大小之比 N1???:N2=cos2θ :1 8.如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一 较小的三角形线框 abc 的 ab 边与磁场边界平行. 现使此线框向 右匀速穿过磁场区域, 运动过程中始终保持速度方向与 ab 边垂 直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感 应电流随时间变化的规律?( ) i O i t A. O i O

a c b

× × B v× × × × × × × ×

i O

t B.

t C.

t D.

9. 如图所示,一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是 10:1,原线圈 A 接入电压为 220V 的照明用电,一只理想二极管和一个阻值为 10Ω 的 电阻 R 串联接在副线圈上。则以下说法中正确的是( ) U A.1min 内电阻 R 上产生的热量为 1452 J B.电压表的读数约为 15.6V C.二极管两端的最大电压为 22V D.若将 R 换成一个阻值大于 10Ω 的电阻,则电流表读数变大 10.两光滑水平导轨放置匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直, 金属棒 ab 可沿导轨自由移动,如图所示,导轨一端跨接一个定 × 值电阻,金属棒和导轨的电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止 R × 向右拉动,若保持拉力 F 恒定,经过时间 t1 速度变为 v,金属 × 棒受到的磁场力为 F1, 最终以 2v 的速度做匀速运动; 若保持拉 力的功率 P 恒定,经过时间 t2,速度也变为 v,金属棒受到的磁 场力为 F2,最终也以 2v 的速度做匀速运动。则( ) A.t1>t2 B.t1=t2 C.F1=F2 D.F=2F2

R U

V

× × ×

F

× × ×

二、实验题(本题有两小题共 18 分) 11. (8 分)在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度 l,用螺 旋测微器测出金属丝的直径 d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻 R.

(1)请写出测金属丝电阻率的表达式: ? =_________________(用上述测量字母表示) . (2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示, 则金属丝长度的测量值为 l= , 金属丝直径的测量值为 d=________mm. 12.(10 分)有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功 率, 并作出小灯泡的电功率 P 与它两端电压的平方 U2 的关系曲线. 有下列器材可供选用: A.电压表 V1(0~3V,内阻 3kΩ) B.电压表 V2(0~100V,内阻 15kΩ) C.电流表 A(0~0.6A,内阻约 1Ω) D.定值电阻 R1=3kΩ
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E.定值电阻 R2=15kΩ F.滑动变阻器 R(10Ω,2A) G.学生电源(直流 6V,内阻不计) H.开关、导线若干 (1)为尽量减小实验误差,并要求小灯泡两端电压可从零到额定电 压内任意变化,实验中所用电压表应选用 ,定值电阻应 选用 (均用序号字母填写) ; (2)请在方框内画出满足实验要求的电路图; (3) 利用上述实验电路图测出的电压表读数 UV 与此时小灯泡两端电 压 U 的定量关系是 ,下图的四个图象中正确的是 P/W 2.0 1.5 1.0 0.5 O 6 P/W 2.0 1.5 1.0 0.5 O 6 12 C 18 24 U2/V2 12 A 18 24 U2/V2 2.0 1.5 1.0 0.5 O 6 P/W 2.0 1.5 1.0 0.5 O 6 12 D 18 24 U2/V2 12 B 18 24 U2/V2 P/W



三、计算题(本题共 5 个小题共 62 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位 14. (10 分)一个正方形导线圈边长 a ? 0.2m ,共有 N=100 匝,其总电阻 r ? 4? ,线圈与阻值 R ? 16? 的外电阻连 成闭合回路,线圈所在区域存在着匀强磁场,磁场方向 垂直线圈所在平面,如图甲所示,磁场的大小随时间变 化如图乙所示,求: (1)线圈中产生的感应电动势大小。 (2)通过电阻 R 的电流大小。

13. (12 分)如图,匀强磁场磁感应强度为 B,宽度为 d,方向垂直 纸面向里,在磁场右边缘放有大平板 MN,板面与磁场平行,一 质量为 m,带电量为+q 的粒子(重力不计) ,从图示位置由静止 开始被电场加速,求: (1)粒子进入磁场的初速度 v0 与加速电压 U 的关系。 (2)能使粒子打到平板 MN 的加速电压 U 最小值是多少?
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M B +q . N U

d

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15. (12 分)如图,发电机输出功率为 100kW,输出电压为 U 1=250V,用户需要的电压为 U4= 220V,两变压器之间 输电线的总电阻为 R ? 10 ? ,其它电线的电阻不计.若 输电线中因发热而损失的功率为总功率的 4%, 试求: (变 压器是理想的) (1)发电机输出电流和输电线上的电流大小。 (2)在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比.

16. (14 分)如图所示,直角坐标系 xOy 位于竖直平面内,在水平的 x 轴下方存在匀强磁场 和匀强电场,磁场的磁感应为 B,方向垂直 xOy 平面向里,电场线平行 y 于 y 轴。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小球,从 y 轴上的 A 点 A v0 水平向右抛出,经 x 轴上的 M 点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运 M N O θ 动,从 x 轴上的 N 点第一次离开电场和磁场,MN 之间的距离为 L, 小球过 M 点时的速度方向与 x 轴的方向夹角为 ? 。不计空气阻力,重 力加速度为 g,求 (1)电场强度 E 的大小和方向; (2)小球从 A 点抛出时初速度 v0 的大小; (3)A 点到 x 轴的高度 h.

x

17. (14 分)如图所示,足够长的金属导轨 MN 和 PQ 与 R 相连,平行地放在水平桌面上, 质量为 m 的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与 ab 杆的电阻不计,导轨宽度为 L, 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆 ab 一个瞬时冲量 I0, 使 ab 杆向右滑行. (1)求回路的最大电流. (2)当滑行过程中电阻上产生的热量为 Q 时,杆 ab 的加速度多大? (3)杆 ab 从开始运动到停下共滑行了多少距离?

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高二物理期末考试试卷答案
题 号 答 案 11 ~ 12 题

1 D
? d 2R
4l

2 A

3 B

4 A

5 D

6 BC

7 AD

8 D

9 AB

10 ACD

11.

(3 分)

36.50(2 分)

0.865(3 分)
R1 V1

A

12.(1)A(2 分),D(2 分)
(2)电路图如图(2 分) (3) U ? 2U V (2 分) ,C(2 分)

R E S

13. (10 分) 解析: (1)由图乙可知,0.01s 时:

?B 1.0 (2 分) ? T/s ? 100T/s ?t 0.01 ?? ?B 线圈中产生的感应电动势 E ? N =400V (3 分) ? Na 2 ?t ?t E (2)通过电阻 R 的电流大小 I ? (3 分) R?r
代入数据解得 I ? 20A (2 分) (3 分) (2 分)

14. (12 分) 解析: (1)设粒子射出电场的速度为 v, 则由动能定理得:qU =mv2/2 v =

2qU m
m v2 r

(2) 要打到板 MN 上粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r 须满足: r?d (2 分) 又 Bqv = (2 分) (2 分) (1 分)

2 2 由上述三式联解得: U ? qd B 2m 2 2 所以能使粒子打到平板 MN 上的电压最小值为: qd B 2m

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15. (12 分) 解析: (1)输出电流为: I1 ?
P ? 400A u1

(3 分)
4%

输电线上的电流 I2 为: I 22 R ? P (2)升压变压器原副线圈匝数比为:

∴I2=20A

(3 分) (3 分)

n1 I 2 1 ? ? n2 I1 20

用户端干路电流 I4 为: u4 I 4 ? P(1 ? 4%) ∴降压变压器原副线圈匝数比为:

∴ I4 ?

4800 A 11
(3 分)

n3 I 4 240 ? ? n4 I 3 11

16. (14 分)解析: (1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,有

qE ? mg

① (2 分)

E?

mg q

② (1 分)

y A O v0

O/ M θ P N θ

电场强度方向竖直向上(1 分) (2)小球做匀速圆周运动,O′为圆心,MN 为弦长, ?MO?P ? ? ,如图所示。设半径为 r,由几何关系知

x

L ? sin ? 2r

③ (2 分)

设小球做圆周运动的速率为 v,有 qvB ?

mv 2 r

④ (1 分)

由速度的合成与分解知 由③ ④ ⑤ 式得 v0 ?

v0 ? cos ? v




(1 分)

qBL cot ? 2m

(2 分)

(3)设小球到 M 点时的竖直分速度为 vy,它与水平分速度的关系为

vy ? v0 tan ?
q 2 B 2 L2 8m2 g

⑦ (1 分)

由匀变速直线运动规律

vy 2 ? 2gh ⑧(1 分) 由⑥⑦⑧式得 h ?

⑨ (2 分)

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17. (14 分)解析: (1)由动量定理 I0 = mv0 – 0 得 v0 = I0 m (2 分)

金属杆在导轨上做减速运动,刚开始时速度最大, 感应电动势也最大,有: Em = BLv (1 分) 所以回路的最大电流 Im = BLv0 BLI0 = R mR (1 分)

(2) 设此时杆的速度为 v,由能的转化和守恒有: Q= 1 1 mv02 - mv2 2 2 (2 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

1 I02 ? 2mQ m 由牛顿第二定律得:BIL = ma
解得:v = 由闭合电路欧姆定律得:I = 解得:a = BLv R

B2 L2 I 02 ? 2mQ. m2 R (3)对全过程应用动量定理有:
?BIL
而I ?

?t ? 0 ? I0
?? BLx ? ?t R ?t R

(2 分) (1 分) (1 分)

解得:x =

I0R B2L2

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