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江西师大附中等四校12-13学年高二下期末联考物理试题


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高二下学期期末联考物理试题
一、选择题(40 分) (本题共 10 小题,在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,有错选或不选的得 0 分) 1.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达中不属

于用比值法定 义物理量的是( ) ΔΦ Q U F A.感应电动势 E= B.电容 C= C.电阻 R= D.磁感应强度 B= Δt U I IL 2.一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1 : n2=2 : 1,原线圈两端接一正弦 u/V 式交变电流,其电压 u 随时间 t 变化的规律如图所示,则副线圈两端电 311 压的有效值和频率分别为( ) 0 2 3 t/×10-2s A.110V,50Hz B.110V,0.5Hz -311 C.220V,50Hz D.220V,0.5Hz 3.如图所示,灯泡 A、B 都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致 使灯泡 A 比原来亮一些,B 比原来暗一些,则断路的电阻是( ) A.R1 B.R2 C.R3 D.R4 4.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的试探电荷先从 + 图中 a 点沿直线移到 b 点,再从 b 点沿直线移到 c 点.则( ) ?c A.从 a 点到 b 点,电势逐渐增大 a ?b ? B.从 a 点到 b 点,试探电荷受电场力先增大后减小 C.从 a 点到 c 点,试探电荷所受电场力的方向始终不变 D.从 a 点到 c 点,试探电荷的电势能先不变后减小 - 5.如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为 q 的液滴在竖直面 内做半径为 R 的匀速圆周运动,已知电场强度为 E,磁感应强度为 B,则油滴的质量 和环绕速度分别为( ) qE E B2qR E A. , B. , g B E B qE BgR qR C. , D.B , qgR g E g 6.如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻 r 不能忽略.R1 和 R2 是两个定值电阻,L 是一个 自感系数较大的线圈. 开关 S 原来是断开的. 从闭合开关 S 到电路中电流达到稳定为止的时间内, 通过 R1 的电流 I1 和通过 R2 的电流 I2 的变化情况是( ) A.I1 开始较大而后逐渐变小 B.I1 开始很小而后逐渐变大 C.I2 开始很小而后逐渐变大 D.I2 开始较大而后逐渐变小

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7.如图所示,竖直方向的平行线表示电场线,但未标明方向.一个带电量为 q=-10 6 C 的微粒, - 仅受电场力的作用,从 M 点运动到 N 点时,动能增加了 10 4 J,则( ) A.该电荷运动的轨迹不可能是 b B.该电荷从 M 点运动到 N 点时电势能增加 C.MN 两点间的电势差为-100 V D.该电荷从 M 点由静止开始运动 8.如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束 电子以不同的速率从 O 点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从 a、b、c、d 四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间 ta、tb、tc、td,其大小关系是( ) A.ta<tb<tc<td B.ta=tb=tc=td C.ta=tb<tc<td D.ta=tb>tc>td 9.如图所示,在“日”字形导线框中,ae 与 bf 的电阻不计,ab、cd、ef 的电阻均为 R,当 导线框以恒定的速度向右进入匀强磁场中, 比较 ab 进入 (cd 尚未进入) cd 进入 与 (ef 尚未进入) , 下列说法中正确的是( ) A.ab 中的电流强度相等 B.cd 中的电流强度相等 C.ef 中消耗的电功率相等 D.导线框消耗的总电功率相等 10.如图甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒 ab 垂直导轨放置,除电阻 R 的阻值外,其 余电阻不计,导体棒 ab 在水平外力 F 的作用下始终处于静止状态.规定 a→b 的方向为电流的正 方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在 0~2t0 时间内,能正确反映流过导体棒 ab 的电流与 时间及外力与时间关系的图线是( )



二、填空题(18 分) 11. 分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是 1mm,游标上有 20 个小的等分刻度.用 (4 它测量一小球的直径,如图甲所示,读数是 mm.用螺旋测微器 测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是 mm. 1 0 2 3 (cm) 10
图甲

5

12.(4 分)如图所示,图线 AB 是电路的路端电压随电流变化的关系图线. OM 是同一电 源向固定电阻 R 供电时,R 两端的电压电变化的图线,点 C 为两图线的交点,则 R 的阻 值 ,在交点 C 处表示电源的输出功率 ,在 C 点,电源内部消耗的电功 率 ,电源的最大输出功率 .

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13. 分)质量为 m,电荷量为 q 的带电粒子以速率 v0 在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强 (2 度为 B,则粒子通过位移为 m v0/qB 时所用的最小时间是 。 14. 分)某物理兴趣小组要精确测量一只电流表 G (量程为 1mA、内阻约为 100Ω) 的内阻.实验 (8 室中可供选择的器材有: 电流表 A1:量程为 3mA 内阻约为 200Ω; 电流表 A2:量程为 0.6A,内阻约为 0.1Ω; 定值电阻 R1:阻值为 60Ω; 滑动变阻器 R2:最大电阻 5000Ω,额定电流 1.5mA; 滑动变阻器 R3:最大电阻 50Ω,额定电流 150mA; 直流电源:电动势 1.5V,内阻 0.5Ω; 开关,导线若干. (1)为了精确测量电流表 G 的内阻,你认为该小组同学应选择的电流 表为 、滑动变阻器为 .(填写器材的符号) (2)在方框中画出你设计的实验电路图. (3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表 A 的示数为 I1,电流表 G 的示数为 I2,则电流表 G 的内阻的表达式为 rg= .

三、计算题(42 分) 15.(8 分)发电站通过升压变压器,输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降 压变压器都可视为理想变压器),若发电机的输出功率是 100kw,输出电压是 250V,升压变压器 的原副线圈的匝数比为 1:25, 求:(1)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。 (2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线 圈两端的电压。

16.(8 分)如图所示,AB 为一段光滑绝缘水平轨道,BCD 为一段光滑的圆弧轨道,半径为 R,今有 一质量为 m、带电为+q 的绝缘小球,以速度 v0 从 A 点向 B 点运动,后又沿弧 BC 做圆周运动,到 C 点后由于 v0 较小,故难运动到最高点.如果当其运动至 C 点时,忽然在轨道区域加一匀强电场 和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为 0,且贴着轨道做匀速圆周运动, 求: (1)匀强电场的方向和强度; (2)磁场的方向和磁感应强度。

17. 分)如图所示,相距 20cm 的平行金属导轨所在平面与水平面夹角 ? ? 37 ,现在导轨上 (8 放一质量为 330g 的金属棒 ab,它与导轨间动摩擦因数为 0.50,整个装置处于磁感应强度为 2T 的 竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为 15V,电阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,
0

其他部分电阻不计,取 g ? 10 m / s ,为了保证 ab 处 (1)ab 通入的最大电流为多少? (2)ab 通入的最小电流为多少?
2

于静止状态,则:

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(3)R 的调节范围是多大?

18. (10 分)如图所示,在以原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内充满了磁感应强度为 B 的 匀强磁场,x 轴下方为一平行板电容器,其正极板与 x 轴重合且在 O 处开有小孔,两极板间距离 为

?R
12

。现有电荷量为 e、质量为 m 的电子在 O 点正下方负极板上的 P 点由静

止释放。不计电子所受重力。 (1)若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到 x 轴上, 求加在电容器两极板间的电压。 (2)将两极板间的电压增大到原来的 4 倍,先在 P 处释放第一个电子,在这个 电子刚到达 O 点时释放第二个电子, 求①第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比 ②第一个电子离开磁场时,第二个电子的位置坐标。 下列两个模块题中选其中的一个模块做, 若两个模块的题都做,则按第一个模块的得分计入总分。 19.(8 分) [选修 3-4] (1) 分)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速 v1、v2(v1>v2)在竖直平面内 (2 做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为 f1,f2 和 A1,A2,则( ) A.f1>f2, A1=A2 B. f1<f2, A1=A2 C.f1=f2, A1>A2 D. f1=f2, A1<A2 (2) 分)一束光波以 45°的入射角,从 AB 面射入如图所示的透明三棱镜中,棱镜折 (6 射率 n= 2.试求光进入 AB 面的折射角,并在图上画出该光束在棱镜中的光路. (8 分) [选修 3-5] (1) 分)下列关于原子物理学的说法中不正确的是( (2 ) A.β 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能 量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 D.光电效应的实验结论是:对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生 光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大 (2) 分)如图所示,A、B 两个木块质量分别为 2 kg 与 0.9 kg,A、B 与水平地面间接触光滑, (6 上表面粗糙,质量为 0.1 kg 的铁块以 10 m/s 的速度从 A 的左端向右滑动,最后铁块与 B 的共同速 度大小为 0.5 m/s,求: (1)A 的最终速度; (2)铁块刚滑上 B 时的速度.

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高二下学期四校联考物理答案
1 A 2 A 3 B 4 CD 5 C 6 AC 7 AC 8 D 9 BD 10 D

11. 10.50 7.500 (7.499/7.501 均可) (每空 2 分) 12.2 ? 13. 8w 4w ( 2 分) (每空 1 分) 9w (每空 1 分)

?m
3qB

14.. (1) A1、 R3

(2) 如图所示 (4 分,只要有错就不给分) (3)

( I 1 ? I 2 ) R1 (2 分) I2
U 2 n2 ? ,有 U1 n1

15、解析:(1)对升压变压器,据公式
U2 ? n2 25 U1 ? ? 250V ? 6250V n1 1

……………………(2 分)

I2 ?

P2 P 100000 ? 1 ? A ? 16 A ………………(2 分) U2 U2 6250

2 (2) R线 ? I 2 R, P损 ? 0.04 P 1

所以 R线 ?

0.04P 1
2 I2

? 15.6? ……………………(2 分)

因为 ?U ? U 2 ? U3 ? I 2 R线 所以 U3 ? U 2 ? I 2 R线 ? 6000V 16. (1)E 向上(2 分) (2)B 向外, 分) (2 ……………………(2 分) mg/q
2 0

(2 分)

m v ? 2 gR / qR (2 分)

17.(1)ab 通过最大电流时,受力分析如图,此时静摩擦力最大,

F?m ? ?FN ,方向沿斜面向下,由平衡条件得:
F1 cos? ? mg sin ? ? ? (mg cos? ? F1 sin ? )

F?

mg (sin ? ? ? cos? ) ? 6.6 N ………………(2 分) cos? ? ? sin ?

F1 ? BI1L ? I1 ?

F1 ? 16.5 A ………(1 分) BL

(2) F2 cos? ? ? (mg cos? ? F2 sin ? ) ? mg sin ?
F2 ? mg sin ? ? ? mg cos? ? 0.6 N ………(2 分) cos? ? ? sin ?

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I2 ?

F2 ? 1.5 A ……………………………(1 分) BL

(3)当 ab 中电流最小时,变阻器阻值为: Rmax ?

E I min ?

?

15 ? 10? 1.5

当 ab 中电流最强时,变阻器阻值为: Rmin ?

E I max

15 ? 0.91? , 16.5

?为保持 ab 静止,R 的调节范围为 0.91~10 ? ……………………(2 分)
18.解析: (1)设加速电压为 U,电子经电场加速后速度为 v,由动能定理得:

eU ?

1 2 mv 2
v2 r

又有 evB ? m

r=

R 2
eB 2 R 2 8m
'

联立以上各式解得 U =

……………………(3 分)

(2)①电压增加为原来 4 倍,则有电子在磁场中的半径 r ? 2r ? R 设电子在电场中运动时间为 t1,加速度为 a,则有

E?

4U d

设间距为 d,有: eE ? ma 解得: t1 ?

d?

?m
6eB

1 2 at1 2

电子在磁场中运动总时间为 t2,则有

T?

2?m eB

解得: t 2 ? 即

?m
3eB

1 t2 ? T 6

t 2 ? 2t1

……………………(3 分)

②由此可知:第一个电子离开磁场时,第二个电子的圆心角为 300,如图中的 Q 点:

Q x ? R ? R cos30 0 ?

2? 3 R 2

Q y ? R sin 30 0 ?

1 R 2

因此 Q 点的坐标为: (

2? 3 1 R, R ) 2 2

……………………(4 分)

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19. (8 分)[选修 3-4] (1)C……………………(2 分) (2)光路图如下 sin r= 2 1 sin 45? = = ,r=30°……………(2 分) 2 2 2 n 光在 AC 面发生全反射,并垂直 BC 面

1 2 由 sin C=n= 2 ,得 C=45°. 射出.………(4 分) 19. (8 分) [选修 3-5]

(1)A ……………………(2 分,) (2)解析:(1)选铁块和木块 A、B 为一系统, 由系统总动量守恒得:mv=(MB+m)vB+MAvA 可求得:vA=0.25 m/s. ……………………(2 分) (2)设铁块刚滑上 B 时的速度为 u,此时 A、B 的速度均为 vA=0.25 m/s. 由系统动量守恒得:mv=mu+(MA+MB)vA 可求得:u=2.75 m/s. ……………………(4 分)

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