山西省忻州市第一中学高二物理上学期期末考试试题.doc

2015-2016学年第一学期期末考试试题高二物理（理科）第i卷（选择题）一、本题共8小题，每小题4分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题意。1某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是a. a点的电势高于b点的电势b. c点的电场强度大于d点的电场强度c. 若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功d. 若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增大2用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素.如图所示，设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量可视为不变,若a. 保持s不变，增大d，则变大b. 保持s不变，增大d，则变小c. 保持d不变，减小s，则变小d. 保持d不变，减小s，则不变3如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是a. 越来越大 b. 越来越小c. 保持不变 d. 无法判断4法拉第利用电磁感应的原理制成了人类历史上第一台发电机。如图所示，半径为r的铜盘安装在水平的铜轴上，有垂直于盘面的匀强磁场b穿过铜盘，两块铜片c、d分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，通过电阻r的电流的方向和大小分别是(铜盘的电阻不计)。a. 由c到d, b. 由d到c, c. 由c到d, d. 由d到c, 5如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从点o以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成角，则正、负离子在磁场中运动不正确的是a. 运动时间相同b. 运动轨迹的半径相同c. 重新回到边界时速度的大小和方向相同d. 重新回到边界的位置与o点距离相等6如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻r，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力f作用下加速上升的一段时间内，力f做的功与安培力做的功的代数和等于a. 电阻r上放出的热量 b. 棒的机械能增加量c. 棒的动能增加量 d. 棒的重力势能增加量7如图，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为b的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一带电荷量为q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从a点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是a. 小球下滑的最大速度为b. 小球下滑的最大加速度为am=gsinc. 小球的加速度一直在减小d. 小球的速度先增大后减小8如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为b，磁场区域宽度均为a，一正三角形(中垂线长为a)导线框abc从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列选项中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是二、本题共4小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。9如图所示，直线a、b分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，直线c为一个电阻r两端电压与电流的关系图线。将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么a. 电源a的电动势较大b. 电源b的内阻较大c. r接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低d. r接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高10如图所示，线圈m和线圈n绕在同一铁芯上，m与电源、开关、滑动变阻器相连，p为滑动变阻器的滑片，开关s处于闭合状态，n与电阻r相连。下列说法正确的是 a. 当p向右移动时，通过r的电流方向为由b到ab. 当p向右移动时，通过r的电流方向为由a到bc. 断开s的瞬间，通过r的电流方向为由b到ad. 断开s的瞬间，通过r的电流方向为由a到b11如图所示，虚线ab和cd分别为椭圆的长轴和短轴，相交于o点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点m、n上，下列说法中正确的是a. a、b两处电势、场强均相同b. c、d两处电势、场强均相同c. 在虚线ab上o点的场强最大d. 带正电的试探电荷在o处的电势能大于在b处的电势能12如图为回旋加速器的示意图其核心部分是两个d型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连带电粒子在d型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应欲使粒子在d型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是a. 仅将磁感应强度变为原来的2倍b. 仅将交流电源的电压变为原来的一半c. 仅将d型盒的半径变为原来的倍d. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍第ii卷（非选择题）三、实验题。（共2个小题，共16分。将正确答案填在答题卷中对应的横线上）13（8分）为了较准确地测量某电子元件的电阻，某实验小组做如了测量：(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择 (填“1或“100”)倍率的电阻挡，并 ，再进行测量。(2)若用多用表测得该元件的电阻大约为1.5k，现在要进一步精确测量其电阻，有以下器材：a. 待测元件r(阻值约为1.5k)b. 电流表(量程5ma，内阻约5)c. 电阻箱(9999.9，0.5a)d. 直流电源(电动势约为20v，内阻约0.5)e. 单刀双掷开关一个，导线若干实验小组有同学设计了如图所示电路进行测量。在闭合s前，先把r调至 (填“最大值”或“最小值”)，然后把k打到1，调节r，当其阻值为r1时，电流示数为i0，再把k打到2，调节r，当其阻值为r2时，电流表示数为 ，则rx= (用实验中获得的物理量来表示)。14（8分）某实验小组用如图所示的电路测定一电动势约2.8 v的电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：a电压表(03 v，内阻约5 k) b电流表(0100 ma，内阻1 )c定值电阻r1(阻值0.2 ) d定值电阻r2(阻值5.0 )e滑动变阻器r3(阻值015 ) f开关、导线若干操作步骤如下：(1)该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程应在电流表上_(填“串联”或“并联”)定值电阻_(填“r1”或“r2”)。(2)将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明_。(3)为了让实验能正常进行,该同学对图示的电路做了适当改进,请在右侧方框内画出改进后的电路图。(4)用改进后的电路测定出两组数据：第一组数据为u11.36 v，i10.27 a；第二组数据为u22.00 v，i20.15 a，则电池的内阻为_ (计算结果保留两位小数)。四、计算题，本题共3小题，共36分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。15（10分）一直升机以5.0 m/s的速度竖直上升，某时刻从飞机上释放一物块，经2.0 s落到地面上，不计空气阻力，g取10 m/s2。求：（1）物块落到地面时的速度大小；（2）物块在2.0 s内通过的路程；（3）物块释放时距地面的高度。16（12分）如图所示，一段长方体金属导电材料，厚度为a、高度为b、长度为l，内有带电量为e的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中，磁感应强度为b。当有大小为i的恒定电流垂直于磁场方向通过导电材料时，在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差u。（1）比较上下表面电势的高低；（2）求该导电材料单位体积内的自由电子数n。17（14分）如图所示,两根相距l平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角为，轨道间有电阻r，处于磁感应强度为b、方向垂直轨道向上的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑，设下滑过程中杆ab始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度且电阻不计。（1）金属杆的最大速度是多少；（2）当金属杆的速度刚达到最大时,金属杆下滑的距离为s，求金属杆在此过程中克服安培力做的功；（3）若开始时就给杆ab沿轨道向下的拉力f使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(agsin ),求拉力f与时间t的关系式?附加题：18（10分）如图所示，xoy坐标系的第一象限内，有一边界线oa与y轴的夹角aoy45，边界线的上方与下方分别存在垂直纸面向外与向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为b0.25 t一束带电量q8.01019 c、质量m8.01026 kg的正离子以v5105 m/s从y轴上坐标为(0,0.4 m)的q点垂直y轴射入磁场区求：（1）离子在磁场中做圆周运动的半径和周期；（2）现只改变b的大小，使离子不经过oa边界而直接从y轴离开磁场区域，则b应满足什么条件？（3）若b0.125t,且从离子经过q点开始计时,则离子在哪些时刻恰好经过oa边界？2015-2016学年第一学期期末考试试题高二物理（理科）参考答案一单选题 本题共8小题，每小题4分。1c 2a 3c 4d 5 a 6b 7b 8c 二多选题 本题共4小题，每小题4分。9ac 10ad 11bd 12bc三实验题 本题共2小题，共16分。13共8分(1)100（1分），欧姆调零（1分）； (2)最大值（2分）；i0（2分）；r2r1（2分）。说明：后两空答案只要合理，同样给分。14共8分(1)并联（1分），r1（1分） (2)电池的内阻太小（2分）(3) 改进后的电路图如图所示（在电路中串联定值电阻r2）（2分） (4)0.33（2分）四计算题，本题共3小题，共36分。15（12分）解：（1）设物块落地时速度为v，由速度公式：v = v0gt （2分）代入数据解得：v =15m/s （1分） 物块落到地面时的速度大小为15m/s,负号说明速度方向竖直向下。（1分）（2）物块上升过程有：0v02 = - 2gh1 （1分）代入数据得：h1=1.25m （1分）下降过程有：v20=2gh2 （1分）代入数据得：h2=11.25m （1分）则物块通过的路程为：s =h1+h2=12.5m （1分）（3）由 （2分）代入数据得，位移h =10m 所以物块释放时离地面的高度为10m。（1分）说明：分段法作答解答正确，同样给分。16（10分）解：（1）下表面电势较高（3分）；（2）上下表面间电势差稳定时，对于定向移动的自由电子来说在竖直方向受力平衡，即洛仑兹力与电场力平衡，有 （2分）导体中电流的微观表达式：i=nesv （2分）沿电流方向导电材料的横截面积为s=ab （1分）联立解得： （2分）17（14分）解：(1) 金属杆受力如图所示，当杆达最大速度vm时，有f安 = mgsin （2分）此时感应电动势：e = blvm, （1分）杆受安培力：f安 = bil （1分）由闭合电路欧姆定律： （1分）联立可解得： （1分）(2) 对杆根据功能关系，有：mgssin - w安 = （2分）错误！未找到引用源。解得： （2分）错误！未找到引用源。(3) 经过时间t，杆的速度v=at （1分）由牛顿第二定律：f+mgsin -bil=ma （2分）解得：f=m(a-gsin ) + （1分）附加题：18（10分）答案(1)0.2 m8107 s (2)b0.3 t (3)(8n2)107 s(n0,1,2，)解：(1)洛伦兹力充当向心力，故有：qvbm （1分）解得r0.2 m （1分） 周期t8107 s （1分）(2