一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)

1.(2013江苏省黄桥中学高二上学期期中考试)关于磁场和磁感线的描述,下列说法错误的是(　 　)

A.根据公式B=F/IL可知,通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大

B.磁铁外部的磁感线是从磁铁的N极出发到S极

C.磁感应强度方向就是通电导线受力方向

D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线

2.一种新型发电机叫磁流体发电机,它的发电原理是:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向高速喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图所示的情况下,下述说法正确的是(　　)

A.A板带正电 B.B板带正电

C.金属板A、B间只存在磁场 D.金属板A、B间存在电场

3.如图所示,把四个相同的灯泡接成(甲)、(乙)两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等.则这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系,正确的是(　　)

A.U甲>2U乙 B.U甲=2U乙 C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙

4.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,水平放置的平行板电容器中有一带电液滴正好处于静止状态,现将开关S断开,则(　　)

A.液滴仍保持静止状态 B.液滴做自由落体运动

C.电容器上的带电荷量与R1的大小有关 D.电容器上的带电荷量增大

5.用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到(　　)

A.电流表示数不变 B.电流表示数减小 C.电压表示数增大 D.电压表示数减小

6.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则(　　)

A.电动机消耗的总功率为UI B.电动机消耗的热功率为错误！未找到引用源。

C.电源的输出功率为EI D.电源的效率为1-错误！未找到引用源。

7.(2013江苏省黄桥中学高二上学期期中考试)在M、N两条长直导线所在的平面内,一带电粒子的运动轨迹示意图如图所示.已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流,关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动的方向,说法正确的是(　　)

A.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动

B.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动

C.N中通有自下而上的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动

D.N中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动

8.如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是(　　)

A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小

B.负点电荷一定位于M点左侧

C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能

D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

9.(2013孝感高二检测)如图所示,在x>0,y>0的空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B,现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力的影响,则(　　)

A.初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子

B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子

C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子

D.在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子

二、填空、实验题(共16分)

10.(5分)下面给出多种用伏安法测量电源电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是　　　　.

A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r

B.多测几组I、U的数据,求出几组E,r,最后分别求出其平均值

C.测出多组I、U的数据,画出UI图象,再根据图象求E,r

D.多测出几组I、U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

11.(2013山西省忻州一中高二上学期期中考试)(11分)2007年诺贝尔物理学奖颁予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若图(甲)为某磁敏电阻在室温下的电阻——磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.提供的器材有:

A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω; B.滑动变阻器R,总电阻约20 Ω;

C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约为30 Ω; D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;

E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计; F.开关S,导线若干.

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在如图(乙)所示的虚线框内画出实验电路原理图,不考虑磁场对电路其他部分的影响,要求误差较小.

(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:

1

2

3

4

5

6



U/V

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71



I/mA

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80



根据表中数据可求出磁敏电阻的测量值RB=　　 Ω,结合图(甲)可知,待测磁场的磁感应强度B=　　 T.

三、计算题(共39分)

12.(10分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距L=0.5 m,所接电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,R1=2.6 Ω,金属棒的电阻R2=0.2 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0 T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中.在接通电路后金属棒保持静止,则

(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何?

(2)若棒的质量m=5×10-2 kg,此时导轨对它的支持力是多少?

13.(14分)如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e,盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(不计粒子重力)求:

(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小;

(2)该过程中静电力对带电粒子做的功.

14.(2012张家口高二检测)(15分)如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出.(不计重力)求:

(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;

(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;

(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.

高二物理期末答案卷

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9



答案





















二、填空、实验题(共16分)

10.(5分)简便的方法是　　 　　.

11.(11分)

(1)

(2) RB=　　 Ω, B=　 　 T.

三、计算题(共39分)

12.(10分)

13.( 14分)

14.(15分)

高二物理模块检测

(时间:60分钟　满分:100分)

3.如图所示,把四个相同的灯泡接成(甲)、(乙)两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等.则这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系,正确的是(　BC　)

A.U甲>2U乙 B.U甲=2U乙

C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙

解析:两电路的总电流分别为I和2I,所以U甲=2U乙,R甲消耗的功率为P总-2P灯,R乙消耗的功率也为P总-2P灯,所以I2R甲=4I2R乙,R甲=4R乙.

4.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,水平放置的平行板电容器中有一带电液滴正好处于静止状态,现将开关S断开,则(　D　)

A.液滴仍保持静止状态 B.液滴做自由落体运动

C.电容器上的带电荷量与R1的大小有关 D.电容器上的带电荷量增大

解析:当开关S闭合时,电容器两极板上的电压是R2两端的电压,将开关S断开,电容器两极板上的电压等于电源的电动势,即电容器两极板间的电压增加,液滴受到的静电力增大,液滴将向上做匀加速运动,故选项A、B错误.由Q=CU知,此时R1上无电流,U=E,与R1的大小无关,电容器上的带电荷量增大,故选项D正确,C错误.

5.用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到(　D　)

A.电流表示数不变 B.电流表示数减小

C.电压表示数增大 D.电压表示数减小

解析:接通开关后热敏电阻的温度升高,电阻减小,总电阻减小,I总增大,电流表示数变大,选项A、B错误.R1中电流I1不变,R2支路的电流I2增大,UR2增大,又U=UR2+U热,则U热减小,电压表示数减小,选项D正确,C错误.

6.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则(　AD　)

A.电动机消耗的总功率为UI B.电动机消耗的热功率为

C.电源的输出功率为EI D.电源的效率为1-

解析:电动机消耗的总功率为UI,选项A正确;电动机消耗的热功率为I2R,选项B错误;电源的总功率为EI,电源的输出功率为EI-I2r,所以电源的效率为1-
,选项C错误,D正确.

7.(2013江苏省黄桥中学高二上学期期中考试)在M、N两条长直导线所在的平面内,一带电粒子的运动轨迹示意图如图所示.已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流,关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动的方向,说法正确的是(　AB　)

A.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动

B.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动

C.N中通有自下而上的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动

解析:由r=
知,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径随B的减小而增大,而直线电流的磁场是离导线越远磁场越弱,由此可推断M中通有电流,根据安培定则和左手定则可判知选项A、B正确.

8.如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是(　CD　)

A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小

B.负点电荷一定位于M点左侧

C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能

D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

解析:由粒子运动的轨迹可知,带电粒子受到的静电力向右,静电力对带电粒子做正功,带电粒子的电势能减小,动能逐渐增大,负点电荷一定在M点右侧,带电粒子在a点受到的静电力小于b点的静电力,所以在a点的加速度小于在b点的加速度,选项C、D正确.

9.(2013孝感高二检测)如图所示,在x>0,y>0的空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B,现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力的影响,则(　AD　)

A.初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子

B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子

C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子

D.在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子

解析:显然图中四条圆弧中①对应的半径最大,由半径公式R=
可知,质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大,半径越大,选项A对B错;根据周期公式T=
知,当圆弧对应的圆心角为θ时,带电粒子在磁场中运动的时间为t=
,圆心角越大则运动时间越长,圆心均在x轴上,由半径大小关系可知④的圆心角为π,且最大,故在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子,选项D对C错.

二、填空、实验题(共16分)

10.(5分)下面给出多种用伏安法测量电源电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是　　　　.?

A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r

B.多测几组I、U的数据,求出几组E,r,最后分别求出其平均值

C.测出多组I、U的数据,画出UI图象,再根据图象求E,r

D.多测出几组I、U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

解析:直接选用两组数据代入方程组求E和r,产生的偶然误差较大,选项A错;B项中方法可行,但运算量较大,不直观,选项B错;D项中方法取平均值时不能先求I和U的平均值,再计算E和r,选项D错;最直观简便且又能减小偶然误差的方法是选项C.

答案:C.

11.(2013山西省忻州一中高二上学期期中考试)(11分)2007年诺贝尔物理学奖颁予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若图(甲)为某磁敏电阻在室温下的电阻——磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.提供的器材有:

A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω;

B.滑动变阻器R,总电阻约20 Ω;

C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约为30 Ω;

D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;

E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计;

F.开关S,导线若干.

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在如图(乙)所示的虚线框内画出实验电路原理图,不考虑磁场对电路其他部分的影响,要求误差较小.

(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:

1

2

3

4

5

6



U/V

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71



I/mA

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80





根据表中数据可求出磁敏电阻的测量值RB=　　　　 Ω,结合图(甲)可知,待测磁场的磁感应强度B=　　　　 T.?

解析:(1)采用伏安法测量电阻,由于待测电阻较大,采用电流表内接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示.

(2)采用多次测量取平均值的方法,求出RB的值.

RB=
Ω≈1 500 Ω
=
=10

由题图(甲)可知待测磁场的磁感应强度B约为0.90 T.

答案:(1)图见解析　(2)1 500　0.9

三、计算题(共39分)

12.(10分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距L=0.5 m,所接电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,R1=2.6 Ω,金属棒的电阻R2=0.2 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0 T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中.在接通电路后金属棒保持静止,则

(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何?

(2)若棒的质量m=5×10-2 kg,此时导轨对它的支持力是多少?

13.(14分)如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e,盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(不计粒子重力)求:

(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小;

(2)该过程中静电力对带电粒子做的功.

14.(2012张家口高二检测)(15分)如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出.(不计重力)求:

(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;

(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;

(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.