涵江区2013物理试卷.docx

涵江区2013-2014学年上学期期末质检试卷高二物理（本试卷分三大题，共6页，满分100分，考试时间90分钟）注意事项：1答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2考生作答时，请将答案写在答题卡上，在本试卷上答题无效。3答题使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。4保持答题卡卡面清洁，不折叠，不破损。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题给出的选项有且只有一个正确的，请把正确选项的代号写在题后的括号内，答对得4分，不答、答错或答案超过一个一律0分）1、一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图1中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是 图1 A B C D2、下列对电磁感应的理解，正确的是A穿过某回路的磁通量发生变化时，回路中不一定产生感应电动势B感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量C感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化量成正比D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果3、图2中的四幅图，表示研究电磁感应现象的实验装置是图2A B C D 图34、如图3表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外强度为B的匀强磁场中质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是AB很大时，滑块可能静止于斜面上B滑块到达地面时的动能与B的大小无关 C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D滑块受到的摩擦力不变5、2011年5月29日夜，一道闪电击中了位于加拿大多伦多市的加拿大国家电视塔该电视塔高553.3米，是多伦多市的标志性建筑，也是加拿大的著名象征。假设发生闪电的云层带负电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用A向东 B向西 C向南 D向北图46、如图4所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D。下列说法中正确的是A闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭 C断开S的瞬间，L1中电流方向向左 图5 D断开S的瞬间，a点的电势比b点高7、如图5，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示。由以上信息可知，从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为粒子编号质量电荷量速度大小1m2qV22m2q2v32m2q3v42m-qvA2、3、4 B1、2、4 图6C4、3、2 D2、1、48、图6所示是质谱仪的工作原理及相关数据，下列表述不正确的是A速度选择中的磁场方向垂直纸面向外B粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D质谱仪是分析同位素的重要工具9、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，与垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图7（左）所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图7（右）所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是图7A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负极 C第2秒末微粒回到了原来位置 D第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2/d10、如图8，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab、cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，ab始终保持与磁场水平边界OO平行，线框方向与磁场方向垂直。设OO下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律图8 A B C D二、实验、填空题（本小题共2小题，共16分。把正确的答案写在题中的横线上或按题目要求作答，有单位的物理量，答案中必须明确写出数值和单位）图911（4分）如图9所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m，电量为+q的小球。电键K闭合前传感器上有示数，电键K闭合后传感器上的示数变为原来的2倍，则线圈中磁场的变化情况是_（选填“减弱”或“增强”）和磁通量变化率分别是_。图1112（12分）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图10所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH=kIBd，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 甲 乙 丙（1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图10-甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_（填“M”或“N”）端通过导线相连。（2）已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示：I（10-3A）3.06.09.012.015.018.0UH（10-3V）1.11.93.44.56.26.8根据表中数据在表格中画出UH-I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_10-3VmA-1T-1（保留2位有效数字）（3）该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图2所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_，S2掷向_（填“a”、“b”、“c”或“d”）。 为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在器件_和_（填器件代号）之间。图11三、计算综合题（本小题共4小题，共44分。解答应画出过程示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）13（8分）面积S=0.2m，n=100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B=0.02t，R=3，C=30F，线圈电阻r=1，求：（1）（4分）通过R的电流大小和方向（2）（4分）电容器的电荷量。图1214（10分）如图12所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R磁场的磁感强度为B一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动棒与框架间的动摩擦因数为测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，求：（1）（5分）整个过程棒运动的距离；（2）（5分）电阻R产生的热量。15（12分）如图13-甲所示，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心。一质量为m带电量为q（q0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上往下看）做圆周运动。已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图13-乙所示，其中T0=2mqB0。设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略。图13（1）（4分）在t=0到t=T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小v0；（2）（8分）在竖直向下的磁感应强度增大的过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t=T0到t=1.5T0这段时间内细管内涡旋电场的场强大小E。16（14分）如图14-甲，间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距L=d2，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右端存在一个垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为零的带电粒子，已知带电粒子质量为m，电荷量为q，粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出在板的上方，有一个环形区域内存在磁感应强度大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场已知外圆半径为2d，内圆半径为d，两圆的圆心与小孔重合（粒子重力不计）。甲乙图13（1）（4分）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为v0时，粒子到达M板的速度v；（2）（5分）若要求粒子不能从外圆边界飞出，求ab棒运动速度v0的取值范围；（3）（5分）若棒ab的速度v1=qBdm，为使粒子不从外圆飞出，可通过控制导轨区域磁场的宽度S（如图乙），则该磁场宽度S应控制在多少范围内。第4页/共6页 物理试卷 第5页/共6页 物理试卷 第6页/共6页 物理试卷涵江区2013高中期末质检试卷物理参考答案一、单项选择题（每小题4分，共40分）题号12345678910答案ADCCBDABAA二、实验、填空题（无特殊提示，每空2分，共16分）11（4分）减弱； 12（12分）（1）M （2）描点曲线如右图；1.5 （3）（每空1分，共2分）b；cS1；E三、计算题（44分，根据答案所提供的分数给分，要有一定过程，只给结果不给分）13（8分）解：（1）（4分）由电磁感应定律U=nBSt I= UR+r 由I=0.1A，由楞次定律电流方向由b指向a。（2）（4分）R两端电压U=IR Q=CU 由得Q=910-6C14（10分）解：（1）（5分）q= R =BLs 由得s=qRBL（2）（5分）摩擦力做功 Wf=mgs 由能量守恒定理有：Wf+Q=12mv02 由Q=12m