广东省汕头市金山中学高二物理上学期期末试题（含解析）(1).doc

汕头金山中学20132014学年度第一学期期末考试高二物理一.单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1下列说法中正确的是（ ）a磁感线总是从磁体的n极出发终止于磁体的s极b一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零c线圈放在磁场越强的位置，穿过线圈的磁通量一定越大 d穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大【答案】d【解析】a、在磁铁的外部，磁感线从n极出发进入s极，在磁铁内部从s极到n极，故a错误；b、一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，可能b为零，也可能b0，是由于导线与磁场平行，故b错误；c、线圈放在磁场越强的位置，线圈的磁通量不一定越大，根据磁通量公式可知，还与线圈与磁场的夹角有关，故c错误；d、穿过线圈的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，法拉第电磁感应定律分析得知，线圈中产生的感应电动势越大，故d正确。故选d。【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量2如图，一束负离子从s点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点o；若同时加上电场和磁场后，负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第象限中，则所加电场e和磁场b的方向可能是(不计离子重力及相互作用力) （ ）ae向上，b向上 be向下，b向下 ce向上，b向下 de向下，b向上 【答案】a【解析】由题意及可知，电子在电场中受力应向下，故电场方向应向上；而粒子在磁场作用下向左偏转，故说明洛仑兹力向左，由左手定则可知，b应向上。故选a。【考点】带电粒子在混合场中的运动3如图，直角三角形闭合线圈abc处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈通有顺时针方向电流，则线圈所受磁场力的合力为（ ） a大小为零 b方向竖直向上c方向竖直向下 d方向垂直纸面向里【答案】a【解析】通以顺时针的电流方向，根据左手定则可知：各边所受的安培力背离中心处，如图所示；由公式f=bil得出各边的安培力的大小，从而得出安培力大小与长度成正比，因而两直角边的安培力合力与斜边的安培力等值反向，所以线圈所受磁场力的合力为零。故选a。【考点】安培力4如图，a、b两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于o点，a球固定，b球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于a、b两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（ ）a间距变小，库仑力变大 b间距变小，库仑力变小c间距变小，库仑力不变 d间距不变，库仑力减小 【答案】b【解析】以小球为研究对象，球受到重力g，a的斥力f2和线的拉力f1三个力作用，作出力图，如图；作出f1、f2的合力f，则由平衡条件得：f=g根据fbf1pqb得：在a、b两质点带电量逐渐减少的过程中，pb、pq、g均不变， 减小，a、b间斥力f2大小的变小，故b正确。故选b。【考点】共点力平衡；库仑定律5图示电路中，电源内阻为r，电容器的两块极板a、b间有一带电油滴恰能静止把r1的滑动片向右滑动时，下列说法中正确的是（ ） a电流表读数减小，油滴向下运动 b电流表读数减小，油滴向上运动 c电流表读数增大，油滴向下运动 d电流表读数增大，油滴向上运动【答案】b【解析】当r1的滑动片向右滑动时，r1增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流减小，则知电流表读数减小干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，则电容器板间电压增大，板间电场强度增大，油滴所受的电场力增大，则油滴向上运动，故b正确。故选b。【考点】电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律6如图，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域从bc边进入磁场区开始计时，到a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流随时间变化的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是右图中的（ ）【答案】a【解析】c、根据感应电流产生的条件可知，线框进入或离开磁场时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生，当线框完全进入磁场时，磁通量不变，没有感应电流产生，故c错误；abd、感应电流，线框进入磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度l减小，感应电流逐渐减小；线框离开磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度l减小，感应电流逐渐减小；故a正确bd错误。故选a。【考点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律二.双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确）7一带电粒子在正电荷形成的电场中运动，运动轨迹为图中所示的abcd曲线，下列判断正确的是（ ）a粒子带正电 b粒子通过a点时的速率比通过b点时小c粒子通过a点时受到的电场力比通过b点时小d粒子通过a点时的电势能比通过c点时大【答案】ac【解析】a、轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，由同种电荷相互排斥，所以该粒子带正电，故a正确；b、从a到b，电场力做负功，根据动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b点的速度，故b错误；c、b点的电场线比a点电场线密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，所以粒子在a点的电场力比b点小，故c正确；d、从a到b，电场力做负功，电势能增加所以a点的电势能小于b点的电势能，b与c处于同一个等势面是，所以粒子在b点的电势能等于在c点的电势能所以a点的电势能小于c点的电势能，故d错误。故选ac。【考点】等势面；电势能8额定电压为4v的直流电动机的线圈电阻为1，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4j，下列计算结果正确的是（ ）a电动机正常工作时的输入功率为4w b电动机正常工作时的输出功率为8wc电动机每秒能将电能转化成4j的机械能 d电动机正常工作时的电流强度为2a【答案】cd【解析】因为线圈产生的热量，所以通过电动机的电流，故d正确；电动机正常工作时的输入功率，故a错误；电动机的热功率，电动机的输出功率，故b错误；电动机每秒将电能转化成机械能，故c正确。故选cd。【考点】电功、电功率9如图，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（ ）ap、q将相互靠拢 bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为g d磁铁的加速度小于g【答案】ad【解析】ab、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故a正确b错误；cd、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故c错误d正确。故选ad。【考点】楞次定律10如图，a、b为两个完全相同的灯泡，l为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，e为电源，s为开关下列说法正确的是（ ） a闭合开关稳定后，a、b一样亮 b闭合开关的瞬间，a、b同时亮，但a很快又熄灭 c闭合开关稳定后，断开开关，a闪亮后又熄灭 d闭合开关稳定后，断开开关， a、b立即同时熄灭【答案】bc【解析】ab、刚闭合s的瞬间，电源的电压同时加到两灯上，由于l的自感作用，l瞬间相当于断路，所以电流通过两灯，两灯同时亮随着电流的逐渐稳定，l将a灯短路，所以a灯很快熄灭，b灯变得更亮，故a错误b正确；cd、闭合s待电路达到稳定后，再将s断开，b灯立即熄灭，而l与a灯组成闭合回路，线圈产生自感电动势，相当于电源，a灯闪亮一下而后熄灭，故c正确d错误。故选bc。【考点】自感现象和自感系数11图为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动， 细杆处于磁感应强度为b的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（ ）【答案】ad【解析】a、当qvb=mg时，小环做匀速运动，此时图象为a，故a正确；d、当qvbmg时，fn=qvb-mg，此时：fn=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvb=mg时，小环开始做匀速运动，故d图象正确，故d正确；bc、当qvbmg时，fn=mg-qvb此时：fn=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大，故bc错误。故选ad。【考点】洛仑兹力；力的合成与分解，牛顿第二定律12如图一根不可伸长绝缘的细线一端固定于o点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从a点静止释放，经最低点b后，小球摆到c点时速度为0，则（ ）a小球在b点时的速度最大b小球从a到b的过程中，机械能一直在减少c小球在b点时的绳子拉力最大d从b到c的过程中小球的电势能一直增大【答案】bd【解析】ac、小球受到电场力与重力、绳子的拉力的作用，在复合场中做类单摆运动，当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一条直线上时，小球处于等效最低点，此时小球的速度最大，对绳子的拉力最大，故ac错误；b、从a到b的过程中电场力对小球做负功，小球的机械能减小，故b正确；d、从b到c的过程中克服电场力做功，小球的电势能一直增大，故d正确。故选bd。【考点】功能关系；匀速圆周运动；向心力三. 实验题（每空3分，共18分）13如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组i、u数据作出ui图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为 v，电源的内电阻为 （计算结果保留两位有效数字）【答案】1.40 0.57【解析】由图乙所示电源u-i图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源电动势e=1.40v，电源内阻【考点】测定电源的电动势和内阻14有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长约为6cm，电阻约为100，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量现提供以下实验器材：a20分度的游标卡尺 b螺旋测微器c电压表v（量程3v，内阻约3k） d电流表a1（量程50ma，内阻约20）e电流表a2（量程0.3a，内阻约1） f滑动变阻器r（020，额定电流2a）g直流电源e（约4v，内阻不计） h导电材料样品rxi开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度为l；用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示，其示数d= mm（2）请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来 测量导电材料样品的电阻rx在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号这个实验电阻rx的测量值将_（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值（3）若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为u和i，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d = 【答案】（1）6.122 （2）作图如图 小于 （3）【解析】（1）由图c所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为6mm，可动刻度示数为12.20.01mm=0.122mm，螺旋测微器示数d=6mm+0.122mm=6.122mm；（2）由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100，滑动变阻器最大阻值为20，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为，电流表应选a1，电流表内阻约为20，电压表内阻约为3000，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值；（3）由欧姆定律可知，样品电阻：，由电阻定律可知：，解得：。【考点】测定金属的电阻率四.计算题（共40分，要求写出必要的文字说明）15面积s = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度b随时间t变化的规律是b = 0.02t，r = 3，c = 30f，线圈电阻r = 1，其余导线电阻不计，求：（1）通过r的电流大小和方向（2）电容器c所带的电荷量 【答案】（1）电流大小为0.1a，方向从b指向a （2）【解析】(1)由楞次定律知，线圈的感应电流方向为逆时针，通过r的电流方向为ba， 由则电路中电流；即通过r的电流大小为0.1a，方向从b指向a（2）由欧姆定律可得r两端的电压；则电容器的电量；即电容器的电荷量为。【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；楞次定律16如图所示，平行的光滑金属导轨间距为l，导轨平面与水平面成角，导轨下端接有阻值为r的电阻，质量为m的金属杆ab处于导轨上与轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为b开始时杆静止，现给杆一个大小为v0的初速度使杆沿导轨向下运动运动至速度为零后，杆又沿导轨平面向上运动，运动过程的最大速度大小为v1，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动一直往复运动到静止导轨与金属细杆的电阻均可忽略不计，重力加速度为g试求：(1)细杆获得初速度瞬间，通过回路的电流大小；(2)当杆向上速度达到v1时，杆离最初静止时位置的距离l1；(3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻r上产生的焦耳热q.【答案】 【解析】（1）细杆获得初速度瞬间，产生的感应电动势为：e=blv0；根据闭合电路欧姆定律得：可得通过r的电流大小为：；（2）设杆最初静止不动时弹簧伸长x0，则有： 当杆的速度为v1时弹簧伸长x1，由平衡条件得：此时有：，而联立解得：（3）杆最后静止时，杆受到重力、导轨的支持力和弹簧的拉力，根据平衡条件和胡克定律可知，弹簧伸长的长度与原来静止时相同，所以杆静止在初始位置，由能量守恒得：。【考点】法拉第电磁感应定律；焦耳定律17如图，长为l的一对平行金属板平行正对放置，间距，板间加上一定的电压现从左端沿中心轴线方向入射一个质量为m、带电量为+q的带电微粒，射入时的初速度大小为v0一段时间后微粒恰好从下板边缘p1射出电场，并同时进入正三角形区域已知正三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场b1，三角形的上顶点a与上金属板平齐，底边bc与金属板平行三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场b2，且b2=4b1不计微粒的重力，忽略极板区域外部的电场（1）求板间的电压u和微粒从电场中射出时的速度大小和方向（2）微粒进入三角形区域后恰好从ac边垂直边界射出，求磁感应强度b1的大小（3）若微粒最后射出磁场区域时与射出的边界成30的夹角，求三角形的边长【答案】（1） 射出速度与初速度方向的夹角为300 （2） （3）（n=0、1、2）【解析】（1）微粒在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律有竖直方向上水平方向上得竖直分速度：，合速度：，夹角：射出速度与初速度方向的夹角为300，即垂直于ab出射；（2）粒子由p1点垂直ab射入磁场，根据几何关系有：由得（3）由和b2=4b1得如图所示，微粒离开磁场时，在磁场b1中做了n个半