重庆一中高二物理上学期期中考试
重庆一中201*-201*学年高二上学期期中考试
一、单项选择题(共32分,8小题,每小题4分,每小题只有一个正确答案)
1.下列关于磁场和磁感线的描述,正确的是A.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场;
B.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极;C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱;
D.磁感线只能表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱。
2.如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a,带电小球b固定在绝缘水平面上,可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是aaaabbbbADBC
3.(原创)如图实线为真空中一对孤立等量异种点电荷间的一条电场线,b为电场线的中点,a、c为电场线上关于b对称的两点,d为a、c连线(虚线)中点.下列说法正确的是
A.a点电势等于c点电势;
bB.a点电势高于c点电势;C.b点电势高于d点电势;caD.b点电势低于d点电势.d4.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间第3题图的电势差U,静电计指针张角会随电势差U的变大而变大,现使电容器带电并保持总电量不变,下列哪次操作能让静电计指针张角变大
A.仅减小两极板之间的距离;B.仅将A板稍微上移;C.仅将玻璃板插入两板之间;D.条件不足无法判断。
第4题图
5.如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、
b间无电荷转移),a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面
向里的匀强磁场.现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起由静止开始向左做
B无相对滑动的加速运动,其中x、v为a、b的位移、速度;f、FN为a、b间的a摩擦力、正压力,则在加速运动阶段下列图像正确的是FbxvfFN第5题图
ttttACDB
6.光滑的平行导轨(图中粗线)与电源连接后,倾斜放置,导轨上放一个质量为m的金属导体棒.通电后,导体棒电流垂直纸面向外,在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,下面四个图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是.
BBI-1-BIBII
ABCD
7.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路L2L1的影响,当电键闭合后,小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动A的过程中,下列说法正确的是.
A.电流表A的读数变小;B.电压表V的读数变小;L3C.小灯泡L1、L2均变暗,L3变亮;
VD.小灯泡L1、L3变亮,L2变暗。
ErS第7题图
8.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关,如图连接.在开关闭合、线
圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右..偏转.由此可以推断.
A.仅让线圈A向上移动,电流计指针向右偏转;B.仅断开开关,电流计指针向左偏转;C.仅让滑动变阻器的滑动端P匀速向左,电流计指针静止..
在中央;
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断上述第8题图选项中电流计指针偏转的方向。
二、不定项选择题(共16分,4小题,每小题4分,每小题可能有一个或多个正确答案,选对但不全得2
分,不选或错选得0分)I/A10
9.如图所示是电阻R的I-U图象,由此得出A.电阻R=0.5Ω
5B.通过电阻的电流与两端电压成正比
C.因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=
1020U/VD.在R两段加上2.0V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0CO第9题图
10.用来加速带电粒子的回旋加速器,其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能EkEk随时间t的变化规律如图所示,忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是.
A.伴随粒子动能变大,应有(t2-t1)>(t3-t2)>(t4-t3);B.高频电源的变化周期应该等于2(tn-tn-1);
C.要想粒子获得的最大动能增大,可增加D形盒的半径;D.粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大.
11.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究Ot1t2t3t4t5tn-1tnt荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动第10题图轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是.
A.该束带电粒子带正电;
B.速度选择器的P1极板带负电
1=1.0Ωtan45……C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷
q越小mD.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
-2-
第11题图
12.(原创)如图所示,两个折成直角的金属薄板围成足够大的正方形abcd,加上电压,忽略边缘及转角处对电场分布的影响,正方形内部处处可视为方向由a指向c的匀强电场(图中未画出),同时在内部加方向垂直纸面向里的匀强磁场。现在有一da个带负电、重力不计的粒子以v0(v00)分别从图示三个方向开始运动,则
v0A.只要v0大小合适,可以沿1(ac方向)轨迹直线运动;v0v0B.无论v0多大,都不能沿2(平行dc方向)轨迹直线运动;C.只要v0大小合适,可以沿3(db方向)轨迹直线运动;
13D.只能沿3轨迹加速直线运动
2cb第12题图
三、实验题(共18分,每空3分)U/V13.(Ⅰ)(原创)环境的污染日趋加重,汽车行业目前开始推行混动版
4.0家用汽车,电动力输出以锂离子电池组为核心,它由多个电池单元组成。
下面是正在研制的一种新型电池单元,某同学在测定电源电动势和内电阻的3.0实验中,测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线.
2.0
1.0
I/A由图可求出该电源电动势E=______V;内阻r=______Ω。O1.02.03.04.0(Ⅱ)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)先用多用电表对电阻大小进行粗测,选用欧姆档的“×10”档位,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为Ω。
(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
A2(量程0~30mA,内阻约20Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,允许通过的最大电流2.0A)开关S导线若干
据题意,该同学应选择电流表、电压表的代码分别是;
(3)如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的____;
(4)若待测电阻的测量长度用l表示,直径用D表示,加在电阻两端的电压用U表示,通过电阻的电流用I表示,则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ=。
四、计算题(共44分,其中第14题13分,第16题15分,第15题16分,解题应写出重要的演算公式
和步骤、必要的文字说明,只写答案的不得分)
14.在如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=6Ω,当开关S闭合时,R2上消耗的电功率为6W,当开关S断开时,R1上消耗的电功率为2.25W,试求:
(1)开关S闭合时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)电源的电动势E和内电阻r。
15.如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限y加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一
a带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐..B标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。..
(重力加速度g取10m/s2)
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B;
(3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
bdOE第15题图
x16.(原创)如图所示,左侧为两间距d=10cm的平行金属板,加上电压;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形底点A与下金属板平齐,AB边的中点P恰好在上金属板的右端点;三角形区域AC右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B2.现从左端沿中心轴线方向以
--
v0射入一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=1.0×1010kg,带电荷量q=1.0×104C;带电粒子恰好从P点垂直AB边以速度v=2×105m/s进入磁场,则
(1)求带电微粒的初速度v0;
(2)若带电微粒第一次垂直穿过AC,则求磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间;
(3)带电微粒再次经AC边回到磁场B1后,求
-4-
B2的取值在什么范围可以使带电微粒只能从BC边穿出?B
参考答案
单项选择题(共32分,8小题,每小题4分,每小题只有一个正确答案)题号12345678ACBBBCBA答案二、不定项选择题(共16分,4小题,每小题4分,每小题可能有一个或多个正确答案)9101112题号BD答案三、实验题(共18分,每空3分)13.(Ⅰ)3.61.2
BCACBCUD2(Ⅱ)(1)100(2)A2V1(3)丙(4)
4IL14.(1)当S闭合时,R1被短路,外电阻为R2,根据电功率公式可得
通过电源的电流I1=
P2=1A3分R2电源两端的电压U1=PR2=6V。3分
(2)当S闭合时,有E=U1+I1r=6+r①3分当S断开时,通过R1的电流I2=P1=0.5AR1这时有:E=I2(r+R1+R2)②3分联立①②式得:E=9V,r=3Ω。1分15.(1)小球第一次刚好过最高点,此时速度v1=0
qER=mgR2分
mg=1N/C2分q(2)小球第二次过最高点是速度为v2,由动能定理可知
12qERmv22分
22v2又mgqv2Bm2分
Rmg以上两式可解得B=0.5T1分
q2R∴E(3)小球第三次过最高点时速度为,小球受圆管向下的压力为FN
12mv32分22v3NFm2分mgq3vBR解得FN32mg=32N1分
2qER根据牛顿第三定律可知
小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为32N方向竖直向上1分
-5-
16.(1)微粒在电场中做类平抛运动
v0vcos303105m/s3分
(2)设带电微粒由P点垂直AB射入磁场,又垂直AC穿出,
所以作以A点为圆心的圆弧,设匀速圆周运动半径为R1,根据几何关系有
203d
R1==cm2分
cos30°3v2mv
由qvB1=m,得B1==3T.2分
R1qR1在磁场中飞行时间t112m3T106s2分66qB19(3)再次经AC边回到磁场B1后不从AB边穿出就一定从BC边出磁场,所以当轨迹刚好与AB边相切
时,设在B2中的半径为R2。如图所示由几何关系:2R22R1R12分cos30R2(13)R13B2R1333分B1R22所以只需要
B233即可2分B12BB1CB2dOv0PA第16题图
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秘密★启用前
201*年重庆一中高201*级高二上期期末考试
物理试题卷201*.1
物理试题共6页。满分110分。时间100分钟。注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一.单项选择(共8小题,每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1.关于电磁感应现象中,通过线圈的磁通量与感应电动势关系正确的是A.穿过线圈的磁通量不变,感应电动势不为零且不变B.穿过线圈的磁通量增大,感应电动势也一定增大C.穿过线圈的磁通量减小,感应电动势也一定减小D.穿过线圈的磁通量增大,感应电动势可能不变
2.图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是
u/Vu/V311311
00124t/(10-2s)124t/(10-2s)33-311
-311
图甲图乙
A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.电压的有效值都是311VC.电压的有效值图甲大于图乙D.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)
3.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环,闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复实验,线圈上的套环均未动,对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是
A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高
C.直流电源的正负极接反了D.所用套环的材料与老师的不同
4.右侧方框内为某台电风扇的铭牌,如果已知该电风扇在额定电压下工作时,转化为机械能的功率等于电动机消耗电功率的97%,则在额定电压下工作时,通过电
□□□电风扇动机的电流I及电动机线圈的电阻R分别是
规格400mmA.I=0.3AR=22ΩB.I=0.3AR=733Ω
额定电压220VC.I=3.3AR=22ΩD.I=3.3AR=733Ω
工作频率50Hz
额定功率66W
5.在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,其横截面如图所示,磁场边界为同心圆,内、外半径分别为r和(21)r.圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电量为q的带电粒子,不计粒子重力.为使这些粒子不射出磁场外边界,粒子从圆心处射出时速度不能超过
2qBrqBrB.mm(21)qBr(21)qBrC.D.
mmA.
6.光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动.如果加一个竖直向下的磁感应强度为B匀强磁场,经过一段时间后,该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反;如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的电场强度为E匀
v强电场,经过相同的一段时间,该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反,则B/E为
A.π/2vB.π/vC.2π/v
D.2v/π
7.如图所示,等腰三角形内以底边中线为界,左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动L穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示位置。以顺时
02Lx-L针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表
示电流-位移(I-x)关系的是
IIII
xxxxOOOOL2L33LL2L3LLL2LLL2L3LCABD
8.如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源(电动势为E,内阻为r).一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,从某一高度由静止释放,金属杆PQ进入磁场后的运动过程中,速度时间图像不可能是下图中的哪一个?(导轨电阻不计)
ABCD
二、多项选择(共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题意,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.如图所示,电源的电动势为E,内阻r忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自
感系数相当大的线圈。以下说法正确的是
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,并亮度保持稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,并亮度保持稳定
C.开关断开后瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D.开关断开后瞬间,电流自右向左通过A灯
10.关于重力不计的带电粒子的运动的描述中,正确的是A.只在电场(E0)中,带电粒子可以静止
B.只在电场(E0)中,带电粒子可以做匀速圆周运动C.只在匀强磁场(B0)中,带电粒子可以做匀变速曲线运动
D.只在匀强磁场(B0)中,带电粒子一定不能做匀变速直线运动
11.边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,
B有LaFA.产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相反bC.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
dD.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
12.在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系oxyz,一质量为m、电荷量为q的带正电微粒(重力不能忽略)从原点O以速度v沿x轴正方向出发,下列说法正确的是A.若电场、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动B.若电场沿z轴正方向、磁场沿x轴正方向,粒子只能做曲线运动
C.若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动D.若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
三、实验题(本题共2小题,共18分)
13.(1)○1下列关于多用电表的说法中正确的是()(多选)
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开D.测正弦交变电压时,其读数为有效值
2使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示。若选择开关处在○
“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b,则被测电压是_________V;
-3-
甲乙丙
3两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图乙和图丙位置,你认为图_____的位置○
比较好.
(2)小芳所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1,在实验室找到了下列器材:
A.电源E:电动势约为9V;B.电流表A:量程为0.6A,内阻约0.6Ω;C.电压表V2:量程为6V,内阻R2=6kΩ;D.滑动变阻器R,最大阻值为100Ω;E.单刀单掷开关及导线若干.1同学们先设计了甲乙两个实验电路图,两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式,理由○
是;2经过讨论后最终选择了乙电路,不选择甲电路的理由是;○
(图甲)(图乙)(图丙)
3同学们连好了电路如图丙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到(选填a或b)○
端;
4闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的读数几乎不变化,可能是(选填导线○
编号)断了;
5排除故障后,读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2,电压表V1的内阻为:.○
四、计算题(本题共3小题,共44分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
14.(13分)如图甲所示,均匀的金属圆环环面积s=0.5m2,电阻r=0.1Ω,环上开一小口,用不计电阻的导线接一R=0.4Ω的电阻。与环同心的圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时(规定磁场垂直环面向外时B为正),求一、环上感应电动势的大小;二、三、
-4-
A、B两点的电势差UAB;在0~4s内,通过R的电量q.
B(T)2
AOBRO-2
246t(s)图甲图乙
15.(15分)如图,A、B、C三板平行,B板延长线与圆切于P点,C板与圆切于Q点。离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U0的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场,偏转后恰从B板边缘离开电场,经过一段匀速直线运动,进入半径为r的圆形匀强磁场,偏转后垂直C板打在Q点。(忽略粒子所受重力)(
q偏转电场极板长l6cm、板间距d23cm,r4cm)2104c/kg,U0100V,
m求:(1)偏转电压U;
(2)粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角;
(3)磁感应强度B的大小。
16.(16分)如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直.在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为.ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度.(=30、
3、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:2(1)此时杆cd中的电流大小;(2)杆ab的最大速度;
(3)若此过程中流过杆ab的电量为q,则cd产生的焦耳热Q为多大?
201*年重庆一中高201*级高二上期期末考试
物理参考答案
1D2C3D4A5A6A7B8C9AD10BD11AD12ACD13(1)○1CD○2500Ω、1.98-2.00V○3乙(2)○1电压表内阻远大于滑动变阻器电阻,限流接法电压范围小;
2电流表量程太大○
3a○41○5○
14(13分).解:(1)由法拉第电磁感应定律:
U1R2U2sB0.5(V)4分ttE(2)由闭合电路欧姆定律:I1(A)2分
RrEURIR0.4(V)2分由楞次定律,电流为逆时针,UAB0.4(V)1分(3)qIt4(c)4分15(15分).
解:(1)电加速:qU012mv001分2电偏转:lv0t1分
d1at21分22qU1分amd200解得:U(V)1分
3(2)电偏转:vyat
22v0vy合速度大小为:v43103(m/s)3分3方向为:tanvyv033302分(3)由几何关系:Rrtan602分
v2洛伦兹力提供向心力:qvBm2分
R解得:B53(T)16(16分)
解:(1)cd杆刚要滑动时:mgsinfNF安cdmgcosfNF安cdBIlF3安cdmg解得:6I3mg6lB(2)由法拉第电磁感应定律:EBlvmsinEI2R解得:v23mgRm3B2l2(3)由电磁感应:qBsinxlBxl2R2R4Rab杆,由平衡:FF安absinF安cdsin由能量守恒:Fx122mmvQabQcdQabQcd解得:Q3mgRqm3abQcd6Blg2R23B4l4
-7-
1分分1分1分1分
1分2分2分1分
1分1分2分1分
1分
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