安徽省滁州市定远县育才学校2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题（实验班）.doc

育才学校2019-2020学年度第一学期期末高二实验班物理一、选择题(共10小题, 1-5小题为单选，6-10小题为多选，每小题4分,共40分) 1.如图所示，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o为半圆弧的圆心，mop=60，在m、n处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时o点的磁感应强度大小为b1，若将n处的长直导线移至p处，则o点的磁感应强度大小变为b2，则b2与b1之比为( )a. 11 b. 12 c. 1 d. 22.在绝缘光滑的水平面上相距为6l的a、b两处分别固定正电荷qa、qb，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是ab连线之间的电势与位置x之间的关系图像，图中xl点为图线的最低点，若在x2l的c点由静止释放一个质量为m、电量为q的带电小球(可视为质点)，下列有关说法正确的是()a. 小球在xl处的速度最大b. 小球一定可以到达x2l点处c. 小球将以xl点为作中心完全对称的往复运动d. 固定在ab处的电荷的电量之比为qaqb813.如图a、b、c是两带电量均为q的正点电荷连线的中垂线上的三点，b是两线段的交点，a点固定有一带电量同为q的负点电荷，现将一电子从b点由静止释放，电子运动中会经由c点继续向前运动，则（ ）a.从b到c，电场力对该电子一直不做功b.电子从b到c做加速度变大的加速运动c.电子在b、c两点时的电势能大小关系是epbepcd.若电子可回到b点，则回到b点时的速度不为零4.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步。图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在a、c板间，带电粒子从p0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入d型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )a带电粒子每运动一周被加速两次b带电粒子每运动一周p1p2p2p3c加速粒子的最大速度与d形盒的尺寸有关d加速电场方向需要做周期性的变化5.如图所示，竖直线mnpq，mn与pq间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，o是mn上一点，o处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与mn成=60角射出的粒子恰好垂直pq射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为：a. b. c. d. 6.如图所示，在点电荷q产生的电场中，实线mn是一条方向未标出的电场线，虚线ab是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在a、b两点的加速度大小分别为a1、a2，电势能分别为e1、e2。下列说法正确的是 （ ）a. 若a1a2，则q必定为正电荷且在m点的左端b. 电子在a点的速度小于在b点的速度c. 电子在a点的电势能e1小于在b点的电势能e2d. b点电势高于a点电势7.如图（a）所示，两水平平行正对的金属板m、n间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的p点，在t = 0时刻释放该粒子，3t时间内粒子未到达极板。则在0 3t时间内，下列说法正确的是（ ）a. 从t = 0开始，粒子向m板运动b. 粒子从t0开始一直向n板运动c. 02t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t20d. 3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t08.如图，在半径为r的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直于圆平面向里（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率（较大），由p点（pq为水平直径）在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场（不计重力），则下列说法正确的是（ ）a. 离子在磁场中运动的半径一定相等b. 由q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长c. 沿pq方向射入的离子飞出时偏转角最大d. 如果入射速率，则沿各个方向射入的离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下9.如图，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场b，且通以图示方向的电流i时，用电压表测得导体上、下表面m、n间电压为u.下列说法中正确的是（ ）a. m板比n板电势高b. 导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大c. 导体中自由电子定向移动的速度为d. m板比n板电势低10.如图，有一矩形区域abcd，水平边ab长为，竖直边ad长为h=1m. 质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子， .当矩形区域只存在场强大小为e=10n/c、方向竖直向下的匀强电场时，+q由a点沿ab方向以速率进入矩形区域，轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时-q由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域，轨迹如图。不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则（ ）a. 由题给数据，初速度可求b. 磁场方向垂直纸面向外c. -q做匀速圆周运动的圆心在b点d. 两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。二、实验题(共2小题,共18分) 11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度l=_mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径d=_mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_ 。 (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻r，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻r直流电源e（电动势4v，内阻不计） 开关s 导线若干电流表a1（量程04ma，内阻约50）电流表a2（量程010ma，内阻约30）电压表v1（量程03v，内阻约10k）电压表v2（量程015v，内阻约25k）滑动变阻器r1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0a）滑动变阻器r2（阻值范围02k，允许通过的最大电流0.5a）电流表选择_，电压表选择_，滑动变阻器选择_。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图_，并连接实物图_。(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的r测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用u和i表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率_（不要求计算，用题中所给字母表示）12.为了测定某电池的电动势（约10v11v）和内电阻（小于2），需要把一个量程为5v的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15v的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端第二步：把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5v第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_v第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15v的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：a某电池（电动势约10v11v，内电阻小于2）b电压表（量程为5v，内阻约4k）c电阻箱（阻值范围09999）d电阻箱（阻值范围099999）e滑动变阻器（阻值为020，额定电流2a）f滑动变阻器（阻值为020k，额定电流0.2a）电阻箱应选_，滑动变阻器应选_（用大写字母表示）。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势e和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压u和电流i的值，并作出ui图线如图丙所示，可知电池的电动势为_v，内电阻为_。（保留3位有效数字）三、计算题(共3小题,每小题14分,共42分) 13.如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为r，放置在与水平面夹角为的倾斜导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b，电源内阻不计问：(1)若导轨光滑，电源电动势e为多大能使导体杆静止在导轨上?(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为，且不通电时导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电源的电动势e应为多大?14.如图所示，在x0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场e；在x0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小也为e一电子（e，m）在x=d处的p点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力求：（1）电子的x方向分运动的周期（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离15.平面om和水平面on之间的夹角为，其横截面如图所示，平面om和平面on之间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外匀强电场的方向竖直向上，一带电小球的质量为m，电荷量为q，带电小球沿纸面以大小为的速度从om的某点向左上方射入磁场，速度与om成角，带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动，已知粒子在磁场中的运动轨迹与on恰好相切，且带电小球能从om上另一点p射出磁场，（p未画出）求：（1）判断带电小球带何种电荷？所加电场强度e为多大？（2）带电小球离开磁场的射点p到两平面交点o的距离s多大？（3）带电小球离开磁场后继续运动，能打在左侧竖直的光屏上，求此点到o点的距离多大？答 案1. b2. a3. c4. c5. c6. ac7. ad8. abd9. cd10. ac11. 50.15 4.700 220 a2 v1 r1 12. （1）1.5； （2）c； e； （3）10.5； 1.7113.（1） （2）解 导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为f=bil，根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势（1）对导体棒受力分析如图，由平衡条件得： 而由以上三式解得=（2）由两种可能：一种是e偏大，i偏大，f偏大，2杆有上滑趋势，摩擦力沿斜面向下，由平衡条件根据安培力公式有以上两式联立解得另一种可能是e偏小，摩擦力沿斜面向上，同理可得14.（1）电子的x方向分运动的周期（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离解 电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图所示在x0的空间中，沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动，沿x轴负方向做匀加速直线运动，设加速度的大小为a，则f=ee=ma解得，电子从a点进入x0的空间后，沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动，沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动，到达q点根据运动的对称性得，电子在x轴方向速度减为零的时间t2=，电子沿y轴正方向的位移=电子到达q点后，在电场力作用下，运动轨迹 qcp1与qap关于qb对称，而后的运动轨迹沿y轴正方向重复paqcp1，所以有：（1）电子的x方向分运动的周期（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离15.（1）正电荷， ；（2）；（3）.解 （1）小球在复合场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，小球受到电场力与重力平衡，小球所受电场力竖直向上，电场力方向与场强方向相同，则小球带正电荷；电场力