湖北省部分重点中学2013-2014学年度上学期高二期末考试

物 理 试 卷

命题人：武汉49中张国圣 审题人：洪山高中 丁永义

一、选择题：（每小题4分，共48分。其中只有10、11、12题为多项选择题）

1. 如图所示的
电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计.下列说法中正确的是（ ）

A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮

B．断开开关S时，A1要过一会儿才熄灭,A2立即熄灭

C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭

D．断开开关S时，流过A2的电流方向向右

2. 如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形
磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁正上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2 ，则以下说法正确的是(　　)

A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短

C．N1＞N2 D．N1＜N2

3. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的周期为T，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远
轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（ ）

A．E＝πl2B/T，且a点电势低于b点电势

B．E＝πl2B/T，且a点电势高于b点电势

C．E＝2πl2B/T，且a点电势低于b点电势

D．E＝2πl2B/T，且a点电势高于b点电势

4. 北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在武汉某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是( )

A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低

B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低

C．若以cd为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a

D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a

5. 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、
B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是(　　)

A.A板带正电 B.有电流从A经用电器流向B

C.金属板A、B间的电场方向向下

D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场
力

6. 图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是(　　)

A．减
少输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B．高压输电是通过增大输电电流来减少电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大

D．高压输电一定是电压越高越好

7.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则(　　)

A．流过电阻的最大电流是20 A

B．与电阻并联的电压表的示数是141 V

C．变压器的输入功率是2.2×103W

D．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是20 J

8. 如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，则带电粒子的比荷（ ）

A、
B、
C、
D、

9. 如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，两板间的距离远小于环的半径。现加一垂直环面向里，磁感应强度以B=B0+Kt（K>0）随时间变化的磁场，经时间t电容器P极板(　　)

A．不带电

B．带正电，电荷量是
[来源:学.科.网]

C．所带电荷量与t成正比

D．带负电，电荷量是

10. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框
，每边长为
，总电阻为
，总质量为
。将
其置于磁感强度为
的水平匀强磁场上方
处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且
边始终
与水平的磁场边界平行。重力加速度为g.当
边刚进入磁场时( )

A.线框电流方向为a→c→d→b→a

B.线框中产生的感应电动势大小

C.cd两点间的电势差

D.若此时线框加速度大小恰好为
，则线框下落的高度一定满足

11. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（ ）

A．离子从磁场中获得能量

B．离
子从电场
中获得能量

C．带电粒子的运动周期是变化的

D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加

12. 某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（ ）

A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动

B．在t3~t4时间内做匀减速直线运动

C．在t1~t2时间内加速度大小为

D．在t3~ t4时间内平均速度的大小为

二、实验填空题：（共16分）

13（4分）. （1）用多用电表的欧姆档测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮。找出你认为正确的实验步骤,并将正确的步骤的合理的顺序填写在横线上(用步骤前的字母表示):

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的0刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准欧姆档×1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆档×100

e．旋转S使其尖端对准交流500V，并拔出两表笔

（2）根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 Ω。

14. （12分）芳芳同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r。

①她先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图1所示，则此时多用表的读数为_______V。

②芳芳再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图2所示。请你用实线代替导线在图3中连接好实物，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。

③由实验测得的7组数据已在图4的U-I图上标出，请你完成图线。由图象可得E＝_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）。若取图4中的第2、3两组数据来计算E和r，则比用上述图象法测得电动势_______，内电阻______（填“偏大”或“偏小”）。

[来源:学_科_网Z_X_X_K]

三、计算题：（共46分）

15.（10分）如图所示，一小型发电机内有
匝矩形线圈，线圈面积
，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在
匀强磁场中，以恒定的角速度
绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与
的电阻构成闭合回路。求：

(1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90o角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；

(3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热。

16. （10分）如图所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝因加热而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图像。磁场方向垂直于圆面，磁场区域的中心为O’，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O’点打到荧光屏的中心
点。已知电子的质量为m，电量为e，加速电压为U，磁场区域的最右端到荧光屏的距离为9r。不计从灯丝逸出的电子的初速度和电子之间的相互作用。

(1)电子飞出电场时的速度为多大？

(2)偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中
心的距离。当加偏转磁场且磁感应强度
时，电子束将射到荧光屏上的P点，则PQ间距L为多少?

[来源:学.科.网Z.X.X.K]

17.（12分）两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

⑴求ab杆下滑的最大速度vm；

⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

18. （14分）如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴
的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个匀强电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出)。已知OD长为l，不计粒子的重力.求：

(1)粒子射入绝缘板之前的速度

(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能

(3)所加匀强电场的电场强度和带电粒子在y周的右侧运行的总时间.

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

A

C

B

A

D

B

D

B

D

AC

BD

ACD



联考高二物理参考答案

13．（4分）

（1）c a b e 。（2分） （2） 22.0(或22)K Ω。（2分）

14（12分）

1.45±0.01（2分）（有效数字位数不对的，不给分）

②连线如图1（3分） （每条连线各1分，接错位置或量程的不给分）

③图2（1分） （画折线不给分）

1.49±0.01（2分） 1.0～1.1（2分） 偏小（1分） 偏小（1分）

[来源:Z。xx。k.Com]

15. （10分）解：

（1）线圈中感应电动势的最大值
………3分

(说明：314V，100π也同样得分）

(2）
…………3分

(3）
…………4分

16. （10分）(1)设电子射出电场时的速度为
，根据动能定理有：

（2分）解得:
(1分)

(2)如图所示，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛
伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律有：

(2分)

电子在磁场中偏转的半径R和r有以下关系：

(2分) 同时
(2分)

代入
解得：
(1分)

17．（12分）解：

⑴ 根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

即

当加速度
为零时，速度
达最大，速度最大值
（1分）

⑵根据能量守恒定律 有

（2分）

得
（1分）

⑶ 根据电磁感应定律 有
（1分）

根据闭合电路欧姆定律 有
（1分）

感应电量

（1分）

得
（1分）

18题（14分

（１）粒子在电场中加速由动能定理可知

……………… 1分

解得:
………………1分 [来源:Zxxk.Com]

（２）粒子在磁场中作圆周运动轨迹如图

由几何关系可得轨道半径为2l　………………2分

由
………………1分

解得
=
………………１分

由动能定理得
………………1分

代入数据解得

所以损失动能为
………………１分

或者
带入结果得

（３）粒子若作直线运动则
=Eq………………１分

代入数据解得E=
…………１分

方向与x轴正向斜向下成60°角………………１分

粒子在第一象限作匀速圆周运动的时间t1=
………………１分

粒子在第四象限做匀速直线运动时间t2=
=
………………１分

粒子x轴右侧运行的总时间t=

=

………………１分