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福建省三明市A片区高中联盟校2015-2016学年高二上学期期末考试物理试卷


三明市 A 片区高中联盟校 2015-2016 学年第一学期阶段性考试

高二物理试卷
(考试时间:2016 年 1 月 26 日下午 2:30-4:30 满分:100 分) 一、 单项选择题:( 本题共 8 小题,每小题 3 分,共计 24 分. 每小题只有一个 选项符合题意。 ) .... 1.关于磁场和磁感线以及磁通量的描述,正确的说法有 (

A.磁感线是肉眼看不见的曲线,但却客观存在 B.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度一定为零 C.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 D.异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,都是通过磁场发生的相互作用 2.类比法是物理学重要的研究方法,比如可以将静电力与重力进行类比,以下几组物理量 的类比中合理的是( A.电势能与机械能 度 3.真空中两个相同的金属小球 A 和 B,带电荷量分别为 QA 为-2× 10-8C,QB 为+4× 10-8C, 相互作用力为 F,若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( ) ) B.电势差与高度差 C.电场强度与重力 D.电势与重力加速 )

1 A. F 8

B.F

C. F

8 9

D.

2 F 3

4.如图所示为通电螺线管的纵剖面图,“ ? ”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和 流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为 N 极)静止时的指向一定画错了的 是( A.a C.c ) B.b D.d

5.如图所示,两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环,可沿轴线 OO′自由转动,现通以图示方向电流,沿 OO′看去会发现( A.A 环、B 环均不转动 B.A 环将逆时针转动,B 环也逆时针转动,两环相对不动 C.A 环将顺时针转动,B 环也顺时针转动,两环相对不动 D.A 环将顺时针转动,B 环将逆时针转动,两者吸引靠拢至重合为止 6.如下图(甲)所示中,AB 是一个点 )

1

电荷形成的电场中的一条电场线,图(乙)则是放在电场线上 P、Q 处检验电荷所受电场力 的大小与其电荷量间的函数图象,电场方向由 A 指向 B,由此可以判断( A.场源电荷是正电荷,位于 A 侧 B.场源电荷是正电荷,位于 B 侧 C.场源电荷是负电荷,位于 A 侧 D.场源电荷是负电荷,位于 B 侧 7.如图所示,空间有足够大的竖直向下的匀强电场 E。一带电微粒沿水平射入,在重力和 电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( ) A.微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加 B.微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加 C.微粒从 M 点运动到 N 点重力势能一定增加 D.微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加 8.如图所示,电源的电动势和内阻分别为 E、r。滑动变阻器的滑片 P 由 a 向 b 缓慢移动的 过程中,下列各物理量变化情况为( A.电容器所带电荷量一直增加 B.电容器所带电荷量先增加后减少 C.电源的总功率先减少后增加 D.电压表的读数先减少后增加 二、 多项选择题:( 本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分. 每小题有多个选项符合题意.全 部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分。) 9.下列有关静电场的叙述,正确的是( ) ) )

A.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 B.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 C.电荷在电场中电势越高的地方,电量越大所具有的电势能也越大 D.电场强度的方向处处与等势面垂直 10.M、N 是水平放置的平行板电容器,将它与一电动势为 E、 内阻为 r 的电源组成如图所示的电路,R 是滑动变阻器,G 是 灵敏电流计,在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状 态,如图所示,现保持开关 S 闭合,将滑动变阻器的滑片向上 滑动,则( )

A.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从 a 向 b 的电流 B.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从 b 向 a 的电流
2

C.带电油滴将向上运动 D.带电油滴将向下运动 11.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球 A、 B 分别位于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内。若用图示方向的水 平推力 F 作用于小球 B,则两球静止于图示位置。如果将小球 B 向左推动少许, 并待两球重新达到平衡时,与原来相比( A.两小球的间距变大 C.A 球对竖直墙面的压力变小 )

B.B 球受到的推力 F 变大 D.水平地面给 B 球的支持力不变

12.某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR 和电源内部的发热功率 Pr 随电流 I 变化 的图线画在同一坐标系中,如右图中的 a、b、c 所示。则下列说法中正确的是( A.图线 b 表示输出功率 PR 随电流 I 变化的关系 B.在 a、b、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A、B、C 三点, 这三点的纵坐标一定满足关系 PA=PB+PC C.图中 a 线最高点对应的功率为最大输出功率 D.b、c 线的交点 M 与 a、b 线的交点 N 的横坐标之比为 1:2,纵 坐标之比为 1:4 三、填空、实验题(除 13 题 2 分外,其余每空 2 分,共 18 分。) 13. “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中, (1)某同学在连接测量电路(如图)中有一处错误,连线编号 是 (2)符合要求的做法是 A.闭合电键前必须检查滑动变阻器滑片的位置使之起到保护作 用 B.实验所用滑动变阻器阻值越大越好 C.实验测 3 组数据即可 D.坐标纸上描出点后,用直尺作一条直线使不在线上的点均匀 分布在线的两侧 14.请读数:图 1 mm,图 2 mm
0 a b M c I(A) P (W) N



3

15.在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。
1 U/V I/A 1.42 0.04 2 1.36 0.08 3 1.08 0.12 4 1.21 0.16 5 1.14 0.20 6 1.07 0.24

(1)本实验的系统误差主要是由____________引起的。 (2)用给出的数据在图中画出 U-I 图线 (2 分) , 可以发现该同学记录的第______组数据有误。 (3)求得电动势 E=________V,内阻 r=________Ω。(均保留两位有效数字) 16.关于多用电表的使用,下列操作正确的是 A.测电压时,应按图甲连接方式测量 B.测电流时,应按图乙连接方式测量 C.测电阻时,应按图丙连接方式测量 D.测二极管正向电阻时,应按图丁连接方式测量

四、计算题(本题共 5 小题, 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤, 只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。) 17. (6 分)如图,灯泡 L1 :1.0V 0.5W; L2 :10V 1.0W;电动机内阻 5.0Ω.此时两灯 泡都刚好正常发光,电动机也在正常运转,求电动机的输出功率和效率.

4

18. (7 分)如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为 2× 10-5 的负电荷由 A 点移到 B 点,其 电势能增加了 0.1J,已知 A、B 两点间距离为 2cm,两点连线与电场方向成 600 角,求: (1) 电荷由 A 移到 B 的过程中,电场力所做的功 WAB; (2) A、B 两点间的电势差 UAB; (3) 该匀强电场的电场强度 E。

19. (8 分)水平面上有电阻不计的 U 形导轨 NMPQ,它们之间的宽度为 L,M 和 P 之间接 入电动势为 E 的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为 m,电阻为 R 的金属棒 ab, 并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向与水平面夹角为 θ 且指向右斜上 方,如图所示,问: (1)当 ab 棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少? (2)若 B 的大小和方向均能改变,则要使 ab 棒所受支持力为零,B 的大小至少为多少?此时 B 的方向如何?

20. (10 分)如图所示,从电子枪射出的电子束(初速度不计)经电压 U1 =2000V 加速后, 从一对金属板 Y 和 Y′正中间平行金属板射入,电子束穿过两板空隙后最终垂直打在荧光屏 上的 O 点。若现在用一输出电压为 U 2 =160V 的稳压电源与金属板 Y、Y′连接,在 YY′间产生 匀强电场,使得电子束发生偏转.设电子质量 m=9×10?31 kg,电量 e=1.6×10?19 C,YY′两板 间距 d=2.4cm,板长 l=6.0cm,板的末端到荧光屏的距离 L=12cm。整个装置处于真空中,不 考虑电子重力及电子间相互作用。试求: (1)电子束射入金属板 Y、Y′时速度 v0 =? (2)电子束离开金属板 Y、Y′时,偏离入射方向的竖直位移量 y=?

5

(3)如果两金属板 Y、Y′间的距离 d 可以随意调节(保证电子束仍从两板正中间射入) ,其 他条件都不变,那么电子束打到荧光屏上的位置 P(图中未标出)到 O 点的距离是否存在最大 值 Ym ?如果存在 Ym =?(第 问只需写出结果,不必写详细解题过程。 ) .3 . ................. .

21. (11 分)如图所示,虚线框 abcd 内为边长均为 L 的正方形匀强电场和匀强磁场区域, 电场强度的大小为 E,方向向下,磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外,PQ 为其分界线, 现有一群质量为 m,电荷量为 e 的电子(重力不计)从 PQ 中点与 PQ 成 30° 角以不同的初 速度射入磁场,求: (1)能从 PQ 边离开磁场的电子在磁场运动的时间. (2)若要电子在磁场运动时间最长,其初速 v 应满足的条件? (3)若电子在满足(2)中的条件下且以最大速度进入磁场,最终从电场 aP 边界飞出虚线 框所具有的动能 Ek 。

6

三明市 A 片区高中联盟校 2015-2016 学年第一学期阶段性考试

高二物理参考答案
一、 单项选择题(每题 3 分,共 24 分) 1 2 3 4 D B A B 5 D 6
[学,科,]

7 B

8 C

A

二、多项选择题(每题 4 分,共 16 分) 9 AD 10 AC 11 ACD 12 BD

三、填空、实验题(除 13 题 2 分外,其余每空 2 分,共 18 分。 ) 13、 (1) ④ (2) A

14、

50.15

0.618

15、 (1) 电压表的分流作用 16、 BD

(2)

如图

3

(3)

1.5

1.8

17、解:两灯均正常发光,则电动机两端的电压为 10V, 干路电流为:I 1 =

---------1 分

P =0.5/1A=0.5A U

---------1 分

灯泡 L 2 电流 I 2 =

1 A=0.1A 10

---------1 分 ---------1 分
2

则电动机中的电流 I M =0.4A 电动机的输出功率 P 1 =U I M - I M 电动机的效率? =80%

r=3.2W

---------1 分

---------1 分

18、解:(1)由题意根据电场力做功与电势能的关系 J,即电场力做了﹣0.1J 的功

得, ---------2 分
7

(2)由

可求 AB 间的电势差

V

---------2 分

(3)由

得,

V/m 即电场强度为 5× 105V/m. ---------3 分

19、解:从 b 向 a 看侧视图如图所示. (1)水平方向:F=FAsin θ ① ② ---------1 分 ---------1 分

竖直方向: FN+FAcos θ=mg E 又 FA=BIL=B L R ③

---------1 分

BLEcos θ BLEsin θ 联立①②③得:FN=mg- ,F= . R R

---------1 分

(2)使 ab 棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上. 则有 FA=mg Bmin= mgR , EL ---------1 分 ---------2 分 ---------1 分

根据左手定则判定磁场方向水平向右.

BLEcos θ BLEsin θ mgR 答案:(1)mg- (2) 方向水平向右 R R EL

20、解: (1)电子加速,根据动能定理有 eU 1 ?

1 2 mv0 , 2

---------2 分 ---------1 分

代入数据解得:v0=2.67× 107m/s (或 8/3× 107m/s,2.7× 107m/s)

(2)电子穿过偏转电场,作类似平抛运动

8

l ? v0 t

---------1 分

a?
y?

F eU 2 ? m md
1 2 at 2

---------1 分

---------1 分 结果成

联立以上解得: y=0.30cm (< 立) ---------1 分

(3)存在最大值 为 3.0 cm

---------1 分; ---------2 分

[由 y=

=

Ym=

=

联立求得]

21、解:(1)由洛仑兹力充当向心力: evB ? m

v2 r



电子在磁场中运动的周期: T ?

2?R v



联立①②解得: T ?

2?m qB

---------2 分

能 从 PQ 边 进入电场 ( 如图 ) .粒 子在匀强磁 场中运动 时间 为 t ,由图 知 t ?

5 T 6



---------1 分 解得: t ?

5?m 3eB

---------1 分

(2)当电子轨迹与 Pb 边相切时,有满足条件的最大速度 v,由几何关系知其轨道半径 r 满足

r ? r sin 30 0 ?

L 3



解得 r ?

L 3

---------1 分

洛仑兹力充当向心力: eBv ? m

v2 r

---------1 分

联立①④解得 v ?

eBL eBL ? 0 2m(1 ? sin 30 ) 3m

---------1 分

9

因此,当 v ?

eBL 3m

时,电子在磁场运动有最长时间

---------1 分

(3)以最大速度 v 进入电场,且从 aP 边飞出时电子有最大动能 E KM ,由动能定理:

L L 1 eE ( ? ) ? E KM ? mv 2 2 3 2
解得 E KM



---------2 分

?

1 e 2 B 2 L2 eEL ? 6 18m

---------1 分

10


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