高二下学期物理期末考试试题

高二下学期物理期末考试试题 一、本题共 10 小题。每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个 选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1．关于磁感线和磁通量的概念，下列说法中正确的是( ) A．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线,且总是从磁体的 N 极指向 S 极 B．两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交 C．穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的 D．穿过线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零 2．关于电和磁现象，以下说法中正确的是（ ） A．日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流作用 B．自感电动势的方向总是与原电流方向相反 C．回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转 D．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小 3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 tsin1002220e  (V).关于这个 交变电流,下列说法中正确的是( ) A．交变电流的频率为 100Hz B．电动势的有效值为 220V C．t=0 时, 穿过线圈的磁通量为零 D．t=0 时,线圈平面与中性面垂直 4．初速度为 v0 的电子（重力不计），沿平行于通电长直导线的方向射出,直 导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( ) A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变 5．如图电阻 R 、电容 C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的 正上方， N 极朝下，如图所示。现使磁铁自由下落，在 N 极接近线圈 上端的过程中，流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ） A．从 a 到b ，上极板带正电 B．从 a 到b ，下极板带正电； C．从b 到 a ，上极板带正电 D．从b 到 a ，下极板带正电； 6．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能， 下图是它的示意图．平行金属板 A、B 之间有一个很强的匀强磁场，磁 感应强度为 B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、 负带电粒子）垂直于磁场 B 的方向喷入磁场，每个离子的速度为 v， 电荷量大小为 q，A、B 两板间距为 d，稳定时下列说法中正确的是（ ） A．图中 A 板是电源的正极 B．图中 B 板是电源的正极 C．电源的电动势为 Bvd D．电源的电动势为 Bvq 7．在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感 应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面 向上，另一次竖直向上：两次导体棒 A 分别通有电流 I1 和 I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则：( ) A．I1 ：I2=cosθ 1 B．I1 ：I2=1：1 C．导体棒 A 所受安培力大小之比 F1：F2=sinθ：cosθ D．斜面对导体棒 A 的弹力大小之比 N1：N2=cos2θ ：1 8．如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一 较小的三角形线框 abc 的 ab 边与磁场边界平行．现使此线框向 右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与 ab 边垂 直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感 应电流随时间变化的规律？( ) i O t i O t i O t i O t A． B． C． D． 9． 如图所示，一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是 10：1，原线圈 接入电压为 220V 的照明用电，一只理想二极管和一个阻值为 10Ω的 电阻 R 串联接在副线圈上。则以下说法中正确的是( ) A．1min 内电阻 R 上产生的热量为 1452 J B．电压表的读数约为 15.6V C．二极管两端的最大电压为 22V D．若将 R 换成一个阻值大于 10Ω的电阻，则电流表读数变大 10．两光滑水平导轨放置匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直， 金属棒 ab 可沿导轨自由移动，如图所示，导轨一端跨接一个定 值电阻，金属棒和导轨的电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止 向右拉动，若保持拉力 F 恒定，经过时间 t1 速度变为 v，金属 棒受到的磁场力为 F1，最终以 2v 的速度做匀速运动；若保持拉 力的功率 P 恒定，经过时间 t2，速度也变为 v，金属棒受到的磁 场力为 F2，最终也以 2v 的速度做匀速运动。则（ ） A．t1>t2 B．t1=t2 C．F1=F2 D．F=2F2 二、实验题（本题有两小题共 18 分） 11．（8 分）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度 l，用螺 旋测微器测出金属丝的直径 d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻 R． （1）请写出测金属丝电阻率的表达式： ＝_________________（用上述测量字母表示）． （2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示， 则金属丝长度的测量值为 l＝__________cm ，金属丝直径的测量值为 d=________mm． 12．（10 分）有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功 率，并作出小灯泡的电功率 P 与它两端电压的平方 U2 的关系曲线．有下列器材可供选用： A．电压表 V1（0～3V，内阻 3kΩ） B．电压表 V2（0～100V，内阻 15kΩ） C．电流表 A（0～0.6A，内阻约 1Ω） D．定值电阻 R1＝3kΩ E．定值电阻 R2＝15kΩ F．滑动变阻器 R（10Ω，2A） × × × × × × × × × FR × × × × × × × × × × v a bc B V A U R G．学生电源（直流 6V，内阻不计） H．开关、导线若干 （1）为尽量减小实验误差，并要求小灯泡两端电压可从零到额定电 压内任意变化，实验中所用电压表应选用 ，定值电阻应 选用 （均用序号字母填写）； （2）请在方框内画出满足实验要求的电路图； （3）利用上述实验电路图测出的电压表读数 UV 与此时小灯泡两端电 压 U 的定量关系是 ，下图的四个图象中正确的是 ． 三、计算题（本题共 5 个小题共 52 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 14．（8 分）一个正方形导线圈边长 0.2ma  ，共有 N=100 匝，其总电阻  4r ，线圈与阻值 16R 的外电阻连 成闭合回路，线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向 垂直线圈所在平面，如图甲所示，磁场的大小随时间变 化如图乙所示，求： （1）线圈中产生的感应电动势大小。 （2）通过电阻 R 的电流大小。 13．（10 分）如图，匀强磁场磁感应强度为 B，宽度为 d，方向垂直 纸面向里，在磁场右边缘放有大平板 MN，板面与磁场平行，一 质量为 m，带电量为＋q 的粒子（重力不计），从图示位置由静止 开始被电场加速，求： （1）粒子进入磁场的初速度 v0 与加速电压 U 的关系。 （2）能使粒子打到平板 MN 的加速电压 U 最小值是多少？ 6 P/W U2/V2O 12 18 0.5 24 1.0 1.5 2.0 6 P/W U2/V2O 12 18 0.5 24 1.0 1.5 2.0 A B 6 P/W U2/V2O 12 18 0.5 24 1.0 1.5 2.0 6 P/W U2/V2O 12 18 0.5 24 1.0 1.5 2.0 C D ． U d B ＋q M N 15．（10 分）如图，发电机输出功率为 100kＷ，输出电压为 U 1=250V，用户需要的电压为 U4= 220V，两变压器之间 输电线的总电阻为  10R ，其它电线的电阻不计．若 输电线中因发热而损失的功率为总功率的 4%，试求：（变 压器是理想的） （1）发电机输出电流和输电线上的电流大小。 （2）在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比． 16．（12 分）电磁火箭总质量 M ,光滑竖直发射架宽 L，高 H ，架处于匀强磁场 B，发射电 源电动势为 E，内阻 r，其他电阻合计为 R，闭合 K 后，火箭开始加速上升，当火箭刚 好离开发射架时，刚好到达最大速度，则求火箭能飞行的最大高度。（设重力加速度恒 为 g） . 17．（12 分）如图所示，足够长的金属导轨 MN 和 PQ 与 R 相连，平行地放在水平桌面上， 质量为 m 的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动．导轨与 ab 杆的电阻不计，导轨宽度为 L， 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面．现给金属杆 ab 一个瞬时速度 V0， 使 ab 杆向右滑行． （1）求回路的最大电流． （2）当滑行过程中电阻上产生的热量为 Q 时，杆 ab 的加速度多大？ × × × × × × × × × K 高二下学期物理期末考试题六答题卡 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 11 ～ 12 题 11． ， ， 12．（1） ， （2）电路图必须用铅笔直尺画在右边方框内 （3） ， 13． 14． 15． 16． 17． 高二物理期末考试题六答题卡 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 D A B A D BC AD D AB ACD 1 1 ～ 12 题 11． 2 4 d R l  （3 分） 36.50（2 分） 0.865（3 分） 12．（1）A（2 分），D（2 分） （2）电路图如图（2 分） （3） V2U U （2 分），C（2 分） A V R R1 E S 13．（10 分） 解析：（1）由图乙可知，0.01s 时： 1.0 T/s 100T/s0.01 B t    （2 分） 线圈中产生的感应电动势 2 BE N Nat t     =400V （3 分） （2）通过电阻 R 的电流大小 EI R r   （3 分） 代入数据解得 20AI  （2 分） 14．（12 分） 解析：（1）设粒子射出电场的速度为 v， 则由动能定理得：qU =mv2/2 （3 分） v = m qU2 （2 分） （2）要打到板 MN 上粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r 须满足：r  d（2 分） 又 Bqv = r mv 2 （2 分） 由上述三式联解得：U  m Bqd 2 22 （2 分） 所以能使粒子打到平板 MN 上的电压最小值为： m Bqd 2 22 （1 分） 15．（12 分） 解析：（1）输出电流为： 1 1 400API u   （3 分） 输电线上的电流 I2 为： 2 2 4%I R P  ∴I2=20A （3 分） （2）升压变压器原副线圈匝数比为： 1 2 2 1 1 20 n I n I   （3 分） 用户端干路电流 I4 为： 4 4 (1 4%)u I P  ∴ 4 4800 A11I  ∴降压变压器原副线圈匝数比为： 3 4 4 3 240 11 n I n I   （3 分） 16．（14 分）解析：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有 qE mg ① （2 分） mgE q  ②（1 分） 电场强度方向竖直向上（1 分） （2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN 为弦长， MO P   ，如图所示。设半径为 r，由几何关系知 L sin2r  ③ （2 分） 设小球做圆周运动的速率为 v，有 2mvqvB r  ④（1 分） 由速度的合成与分解知 0 cosv v  ⑤ （1 分） 由③④⑤式得 0 cot2 qBLv m  ⑥ （2 分） （3）设小球到 M 点时的竖直分速度为 vy，它与水平分速度的关系为 0 tanyv v  ⑦（1 分） 由匀变速直线运动规律 2 2yv gh ⑧（1 分） 由⑥⑦⑧式得 2 2 2 28 q B Lh m g  ⑨（2 分） x y A O M N θ v0 θ O/ P 17．（14 分）解析：（1）由动量定理 I0 = mv0 – 0 得 v0 = I0 m （2 分） 金属杆在导轨上做减速运动，刚开始时速度最大， 感应电动势也最大，有： Em = BLv （1 分） 所以回路的最大电流 Im = BLv0 R = BLI0 mR （1 分） (2) 设此时杆的速度为 v，由能的转化和守恒有： Q = 1 2 mv02 - 1 2 mv2 （2 分） 解得：v = 2 0 1 2I mQm  （1 分） 由牛顿第二定律得：BIL = ma （1 分） 由闭合电路欧姆定律得：I = BLv R （1 分） 解得：a = 2 2 2 02 2 .B L I mQm R  （1 分） （3）对全过程应用动量定理有： 00BIL t I    （2 分） 而 BLxI t R t R     （1 分） 解得：x = I0R B2L2 （1 分）