高二物理上学期期末试题及答案

时量：60 分钟(必考部分) 30 分钟(选考部分) 满分：100 分(必考部分) 50 分(选考部分) 得分 必考部分 一、单项选择题(本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分.每小题给出的四个选项中，只 有一个选项符合题意，选对的得 5 分，有选错或不选的得 0 分) 1.电量为 q 的点电荷，在两个固定的等量异种电荷＋Q 和－Q 的连线的垂直平分线上移 动，则 A.电场力做正功 B. 电场力做负功 C.电场力不做功 D. 电场力做功的正负，取决于 q 的正负 2.首先发现电流磁效应的科学家是 A.奥斯特 B.库仑 C.安培 D.法拉第 3.由磁感应强度的定义式 B＝F IL 可知 A.若某处的磁感应强度不为零，通电导线放在该处所受安培力可能为零 B.通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C.同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的 D.磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线有关 4.如图所示的电路中，电的电动势 E 和内电阻 r 恒定不变，电灯 L 恰能正常发光，如果 变阻器的滑片 P 由 a 向 b 端缓慢滑动，则 A.电灯 L 更亮，电流表的示数增大 B.电灯 L 更亮，电流表的示数变小 C.电灯 L 变暗，电流表的示数变小 D.电灯 L 变暗，电流表的示数增大 5.如图所示，ab、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一 个小磁 针，静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针 N 极向纸面里转动，则两导线中的电流方向 A.一定都是向上 B.一定都是向下 C.ab 中电流向下，cd 中电流向上 D.ab 中电流向上，cd 中电流向下 6.如图所示的 U—I 图象中，其中Ⅰ是电的路端电压随电流变化的图象，Ⅱ是某电阻两 端的电压随电流变化的图象，当该电向该电阻供电时，电阻上消耗的功率和电的效率分别为 A.4 W 和 33.3% B.2 W 和 67% C.2 W 和 33.3% D.4 W 和 67% 7.如 图所示，有界匀强磁场边界线 SP 平行于 MN，速率不同的同种带电粒子从 S 点沿 SP 方向同时射入磁场.其中穿过 a 点的粒子速度 v1 与 MN 垂直；穿过 b 点的粒子速度 v2 与 MN 成 60°角，设两粒子从 S 到 a、b 所需时间分别为 t1 和 t2，(重力不计)则 t1∶t2 为 A.1∶3 B.4∶3 C.1∶1 D.3∶2 8.如图所示为云室中某粒子穿过铅板 P 前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平 面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子 A.一定带正电 B.一定带负电 C.速率一定保持不变 D. 一定是从上向下穿过铅板 9.如图，电电动势为 E，内阻为 r，R0 为定值电阻，R 为可变电阻，且其总阻值 R＞R0 ＋r，则当可变电阻的滑动触头由 B 向 A 移动时 A.电总功率不变 B.电内部消耗的功率越越大 C.R0 上功率越越小，R 上功率先变大后变小 D.R0 上功率越越小，R 上功率先变小后变大 10.质量为 m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为 L，杆与导轨间的动摩擦 因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上.如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间一定 有摩擦力的是 答题卡 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 答 案 二、实验题(本题共 2 小题，每空 3 分，共 24 分) 11. (6 分)(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为 mm； (2)用分度为 0.05 mm 的游标卡尺测量某物体的厚度时，如图乙所示，此示数为 mm. 12.(18 分)一只小灯泡，标有“3 V 1.5 W”字样.现要测量小灯泡正常发光时的电阻 R1 和几乎不发光时的电阻 R2.现有如下实验器材： 滑动变阻器：最大阻值为 10 Ω； 电 E：电动势为 6 V，内阻为 1 Ω； 电流表 A1：量程为 0.6 A，内阻约为 1.0 Ω； 电流表 A2：量程为 3 A，内阻约为 0.1 Ω； 电压表 V1：量程为 3 V，内阻约为 8 kΩ； 电压表 V2：量程为 15 V，内阻约为 10 kΩ； 开关、导线若干. (1)在答题纸上的方框内画出实验电路图； (2)电流表应选用 ，电压表应选用 ； (3)用笔画线代替导线，将图中的实物连成实验所需电路(有两根导线已经接好)； (4)实验测得小灯泡正常发光时的电阻 R1 比几乎不发光时的电阻 R2 (填 “大”、“小”或“相等”)，其原因是 . 三、计算题(本题共 2 小题，共 26 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) 13. (12 分)如图所示，一根长 L＝0.2 m 的金属棒放在倾角为θ＝37°的光滑斜面上，并通 以 I＝5 A 电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为 B＝0.6 T、方向竖直向上的匀 强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？ 14. (14 分)如图所示，在空间建立直角坐标系 xOy，匀强磁场垂直于 xOy 平面向里.带电 粒子以初速度 v 从 a 点垂直于 y 轴进入匀强磁场，运动中经过 b 点，且 Oa＝Ob.若撤去磁场， 加一个与 y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度 v 从 a 点垂直于 y 轴进入电场，粒子仍能 通过 b 点.粒子重力不计，那么电场强度 E 与磁感应强度 B 之比E B 为多少？ 选考部分 一、不定项选择 题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分.四个选项中，有一个或多个 选项符合题意，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分) 15.如图所示，直角三角形 ABC 区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿 AB 方 向自A 点射入磁场，分别从 AC 边上的 P、Q 两点射出，则 A.从 P 射出的粒子速度大 B.从 Q 射出的粒子速度大 C.从 P 射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D.两粒子在磁场中运动的时间一样长 16.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框 abcd 置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线 框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向(向上、 向下、向左、向右)分别平移出磁场，如图所示，则线框移出磁场的整个过程中 A.四种情况下流过 ab 边的电流的方向都相同 B.四种情况下 ab 两端的电势差都相等 C.四种情况下流过线框的电量都相等 D.四种情况下安培力对线框做功的功率都相等 17.如图所示，L 是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可以忽略不计，D1 和 D2 是两个 相同的灯泡，若将开关 S 闭合，待灯泡亮度稳定后再断开开关 S，则 A.开关 S 闭合时，灯泡 D1 和 D2 同时亮，然后 D1 会变暗直到不亮，D2 更亮 B.开关 S 闭合时，灯泡 D1 很亮，D2 逐渐变亮，最后一样亮 C.开关 S 断开时，灯泡 D2 随之熄灭.而 D1 会先亮一下才熄灭 D.开关 S 断开时，灯泡 D1 随之熄灭，而 D2 会更亮一下才熄灭 18.如图所示，金属弯折型导轨 COD 上放有一根金属棒 MN.拉动 MN，使它以速度 v 向 右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在 MN 运 动的过程中，闭合回路的 A.感应电动势保持不变 B.感应电流保持不变 C.感应电动势逐渐增大 D.感应电流逐渐增大 19.一个矩形线圈匀速地从无磁场的左边空间先进入磁感应强度为 B1 的匀强磁场，然 后再进入磁感应强度为 B2 的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示.若 B1＝2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在下图所示图中能定性表示线圈中感应电流 i 随 时间 t 变化关系的是(电流以逆时针方向为正) 20.如图所示，两虚线之间存在匀强磁场，矩形线圈竖直下落.如果线圈受到的磁场力总 小于其重力，则它在 1、2、3、4 位置时的加速度关系为 A.a1＞a2＞a3＞a4 B.a1＝a2＝a3＝a4 C.a1＝a3＞a2＞a4 D.a4＝a2＞a3＞a1 答题卡 题 号 15 16 17 18 19 20 得分 答 案 二、计算题(本题共 2 小题，共 26 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) [来源:学.科.网 Z.X.X.K] 21.(12 分)在平面直角坐标系 xOy 中，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象 限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.一质量为 m、电荷量为 q 的 带正电的粒子从 y 轴正半轴上的 M 点以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从 y 轴负半轴上的 P 点垂直于 y 轴射出磁场，如图所示. 不计粒子重力，求： (1)M、N 两点间的电势差 UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径 r； (3)粒子从 M 点运动到 P 点的总时间 t. 22.(14 分)如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨 MN、PQ 相距为 L，导轨平面与水 平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计.磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为 L 的金属棒 ab 垂直于 MN、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为 m、 电阻为 R.两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻 RL＝4R，定值电阻 R1＝2R，电阻箱 电阻调到 R2＝12R，重力加速度为 g，现将金属棒由静止释放，试求： (1)金属棒下滑的最大速度为多大？ (2)当金属棒下滑距离为 S0 时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑 2S0 的过程中， 整个电路产生的电热； (3)调节电阻箱，当 R2 为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？ 2015 届高二第一学期期末考试试题 物理(理科倾向)参考答案 必考部分 (2)A1、V1 (3)如图所示 (4)大 灯丝电阻随温度的升高而增大 解得 E＝2mv2 qd (7 分) 所以E B ＝2v(2 分) UMN＝3mv20 2q (4 分) (2)粒子在磁场中以 O′ 为圆心做匀速圆周运动，半径为O′N， 有：qvB＝mv2 r 得：r＝2mv0 qB (2 分) (3)由几何关系得：ON ＝ rsin θ 设粒子在电场中运动的时间为 t1，有 ON ＝v0t1 t1＝ 3m qB 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝2πm qB 设粒子在磁场中运动的时间为 t2，有 t2＝π－θ 2π T，所以 t2＝2πm 3qB (2)由能量守恒，产生的电热 Q＝mg·2S0sin θ－1 2mv2m 代入(1)中的 vm 值，可得 Q＝mgS0－9m3g2R2 2B4L4 (4 分) P2 ＝m2g2sin2θ B2L2 · 16R2R2 (44＋R2)2 ＝m2g2sin2θ B2L2 · 16R2 16R2 R2 ＋8R＋R2 当 R2＝4R 时，R2 消耗的功率最大 最大功率 P2m＝m2g2R 4B2L2(5 分)