瑞安中学2013学年第一学期高二期末考试物理试卷

一、单项选择题（本题共10小题；每小题3分，共30分。）

1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( )

①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=Uq

A．①③ B．②③ C．①④ D．②④

2．下列说法中正确的是( )

A．电源就是通过静电力做功把电能转化为其它形式能的装置

B．电场中场强为零处,电势一定为零；电势为零处，场强也一定为零

C．若线圈中磁通量变化越大，则线圈中产生的感应电动势也一定越大

D．运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用，该处磁感应强度不一定为零

3．如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨所在平面垂直。一根匀质金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿平行于导轨的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是( )

A．
B．

C．
D．

4.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，则可判定电源的极性和小磁针P（在螺旋管外部）的N极的指向为( )

A．电源的左端为正极，P的N极指向左端

B．电源的左端为负极，P的N极指向左端

C．电源的左端为正极，P的N极指向右端[来源:学科网]

D．电源的左端为负极，P的N极指向右端

5.如图所示，AC、B
D为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称。要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷＋Q，则该点电荷＋Q应放在( )

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

6．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，已知电阻R2随温度t升高而变小。电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )

A．I变大，U变大

B．I变大，
U变小

C．I变小，U变大

D．I变小，U变小

7．如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是( )

A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量

B．电炉两端电压小于电动机两端电压

C．电炉两端电压等于电动机两端电压

D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率

8．如图所示是质谱仪工作原理的示意图，带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为0)后，垂直进入磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场中。粒子在磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，不计带电粒子的重力。则( )

A
．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．
a运动的时间大于b运动的时间

D．a的比荷大于b的比荷

9．如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I并通过ad和bc的中点，当线框在外力作用下突然向右运动的瞬间，则( )

A．线框中有感应电流，且按顺时针方向

B．线框中有感应电流，且按逆时针方向

C．线框中有感应电流，但方向难以判断

D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流

10．如图所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域。规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x）正确的是( )

二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确。选对的得4分，选不全的得2分，不选或错选得0分。)

11．如图所示， A、B是两个完全相同的小灯泡，
是自感系数很大、电阻忽略不计的线圈，下列说法正确的是（ ）

A．开关 S 接通瞬间，A、B灯同时亮起来

B．开关 S 接通稳定后，A、B灯一样亮

C．开关 S 断开瞬间，B灯立即熄灭，A灯闪亮一下

D．开关 S 断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯闪亮一下

12．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。由图可以判定( )

A．粒子带正电

B．M点的电势高于N点的电势

C．粒子在M点的动能大于在N点的动能

D．粒子在M点时的加速度大于在N点时的加速度

13．如图所示，一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中，磁场只限于半径为R的圆内. 若电子速度为υ，质量为m，带电量为q，磁感应强度为B。电子在磁场中
偏转后从C点射出，∠AOC=120°，下面结论正确的是( )

A．电子经过磁场的时间为
B．电子经过磁场的时间为

C．磁场的半径R=
D．AC间的距离为

14．在图中虚线所围区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转。电子重力忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是( )　

A．E竖直向下，B垂直纸面向外

B．E竖直向上，B垂直纸面向里

C．E竖直向上，B垂直纸面向外

D．E、B都沿水平方向，并与电子运行方向相同

三、实验题（每空格2分，共
22分）

15．某同学用多用电表测量一只电阻的阻值，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图所示．请你读出其阻值大小为___________Ω。

为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？

步骤1： ，

步骤2： ，

步骤3：将红、黑表笔接在被测电阻两端，并读数。

16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材如下：

A．小灯泡L：3V、约5Ω B．电压表V1：0～3 V，电阻约5 kΩ

C．电压表V2：0 ～15 V，约10 kΩ D．电流表A1：0 ～ 0.6 A，电阻约0.5 Ω

E．电流表A2：0 ～ 3 A， 约0.1 Ω F．滑动变阻器R：0 ～10 Ω，额定电流1.5A

G．铅锌蓄电池2节，开关一个，导线若干

实验中要求加在小灯泡两端的电压从零测到额定电压。

⑴ 为了减少误差，实验中应选电压表 ，电流表 （填前面的字母）

⑵ 本实验电路图选的是： （填“甲”或“乙”），在闭合开关之前为防止电表过载，滑动头P
应靠近电路图中滑动变阻器 端的接线柱。（填“右”或“左”）

⑶实验中作出的I －U 图象如图丙所示，由图可知灯泡的电阻随电压的增大而 。

17.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如右上图所示。请你根据数据点位置完成U—I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω。

四、计算题（18题8分，19题12分，20题12分，共32分）

18．如图所示，固定在同一水平面内的两根光滑长直金属导轨的间距L=1m，其右端接有阻值为R=0.4Ω的定值电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，一质量为m=0.2kg的匀质导体杆ab垂直于导轨放置，与两导轨接触良好。现杆在水平向左的垂直于杆的恒力F=2N作用下从静止开始沿导轨运动，当杆运动的距离d=2米时，速度恰好达到最大。已知杆接入电路的电阻r=0.1Ω，导轨电阻不计，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）杆的最大速度值；及杆达到最大速度时a、b两端的电压。

（2）杆从静止开始到恰好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。

19．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，AC部分是斜面，BC部分是半径为R的圆弧，两部分在最低点C处平滑衔接。现有一个带正电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下。已知小球的质量为m，小球所受的电场力大小等于重力的大小，倾斜轨道的倾角α=300，重力加速度为g，求：

（1）小球沿斜轨道AC下滑时加速度的大小？

（2）要使小球能通过圆轨道顶端B且不脱离轨道，则释放点A距水平地面的高度h至少应为多大？

（3）若小球从斜轨道上h=3R处由静止释放，则小球运动到C点时对轨道的压力多大？

另外，从释放点到C点的过程中小球机械能的改变量为多少？

[来源:Zxxk.Com]

20．如图所示，xoy坐标内在0≤x≤6m的区域，存在以ON为界的磁感应强度大小分别为B1=B
2=1T的反向匀强磁场，磁场方向均垂直xoy平面。在x＞6m的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为
×104V/m。现有比荷q/m=1.0×104C/kg的带正电粒子（不计重力），从A板由静止出发，经加速电压（电压可调）加速
后从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场B1中；已知ON分界线
上有一点P，P点坐标为（3m，
m）。则：

（1）要使该带电粒子经过P点，求最大的加速电压U0；

（2）满足第（1）问加速电压的条件下，求粒子再次通过x轴时的速度大小及此时到坐标原点O的距离；

（3）粒子从经过坐标原点O开始计时，求到达P点的可能时间。

瑞安中学2013学年第一学期高二期末考试物理答案

一、单项选择题（本题共10小题，3×10=30分）

题号[来源:Z.xx.k.Com]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



选项

C

D

A

A

B

B

B

D[来源:学科网ZXXK]

B

B



二、不定项选择题（本题共4小题，4×4=16分）

题号

11

12

13

14



选项

AC

AB

BD

CD



三、实验题（每空格2分，共22分）

15． 10000 ； 换成×1K挡 ，
表笔短接，欧姆调零

16． B ； D ； 甲 ； 左 ； 增大

17． 1.48—1.54V

0.48—0.55Ω

四、计算题（18题8分，19题12分，20题12分，共32分）

18.（1）设杆速度的最大值为V，电路中的最大感应电动势：

E=BLV ---------（1分）

对应的电流：
 --------（1分）

杆速度最大时，杆处于平衡状态:
-------------------（1分）

联解有：
 ---------------------（1分）

此时：Uab=IR=1.6V ---------------------（1分）

(2) 由能
量守恒定律得，电路中总热量：
----------（1分）

电阻R上的热量为：
⑦----------------（1分）

由⑦有：
-----（1分）

19.（1）
----------------------（2分）

（2）A到B过程：
--------（2分）

B点：
---------------（2分）

得：
----------------------（1分）

（3）下滑点到C过程：
--------（1分）

C点：
-------------（1分）

得：
---------------（1分）

由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为14 mg，方向竖直向下。-（1分）

另：Δ
--------（1分）

20.（1）加速电压最大时，粒子进入磁场中的半径最大，如图1所示，

由几何知识可知：r=2
m-----------------------------------------1分

又
----------------------------------------1分

电场加速：qU0＝mv2---------------------------------------1分

代入数据解得U0=6×104V --------------------------------
---1分[来源:学科网ZXXK]

v=2
×104m/s

(2)粒子运动轨迹如图1所示，粒子经过N点，其坐标为（6, 2
），设再次到达x轴的位置为M点，N到M过程：

x轴方向：x=vt -----------------------------------------1分

y轴方向：yN=qEt2/2m ------------------------------------------1分

qEyN =mvM2 --mv2 ----------------------------------------1分

解得：x=4m vM=2
×104m/s -------------------------------1分

所以，M点到O点的距离为（6+4）m ------------------------------1分

(3) T＝2πｍ/Bq，与速度无关 --------------------------------------1分

粒子通过P点还可能如图2所示，考虑重复性，有：

t=nT/6=πnｍ/2Bq=
πn×10—4s (其中n=1,2,3,-----)-----------------2分

（如果只求出t=T/6=
π×10—4s，本小题给1分）