浙江省杭州高中2010-2011学年高二物理上学期期末考试试题

1 杭高杭高 20102010 学年第一学期期末考试高二物理试卷学年第一学期期末考试高二物理试卷 注意事项 注意事项 1 本卷答题时间 本卷答题时间 90 分钟 附加题计入总分 满分分钟 附加题计入总分 满分 100 分 分 2 本卷不得使用计算器 答案一律做在答卷页上 本卷不得使用计算器 答案一律做在答卷页上 一 单选题 一 单选题 2424 分 分 1 下列说法中正确的是 A 米 千克 库仑 都属于国际单位制中的基本单位 B 电场的基本特征是 电场对放入其中的电荷有力的作用 C 变压器是一种能改变任何输电类型线路电压值的装置 D 通常情况下 连接用电器的导线宜用电阻率较大合金制作 2 在赤道上 把一根直导线沿东西方向水平放置在小磁针的上方 当给导线通以自西 向东的电流时 小磁针将 A 不发生偏转 B 偏转 90 C 偏转 180 D 偏转 360 3 如图所示 一水平放置的圆形通电线圈固定 另一较小的圆形线圈 2 从线圈 1 的正上 方下落 在下落过程中 两线圈平面始终保持平行且共轴 则线圈 2 从线圈 1 的正上方下落至正下方的全过程中 从上往下看 线圈 2 中 A 无感应电流 B 有顺时针方向的感应电流 C 先顺时后逆时针方向的感应电流 D 先逆时后顺时针方向的感应电流 4 如图所示 一矩形线竖直向上进入有水平边界的匀强磁场 磁场方 向垂直向里 运动中线框平面始终与磁场方向垂直且不计空气阻力 线框 向上经过图中 1 2 3 位置时的速率按时间依次表达为 向下 1 v 2 v 3 v 经过图中位置 2 1 时的速率依次表达为 下列关系错误错误的是 4 v 5 v A B C D 12 vv 45 vv 34 vv 25 vv 5 实验室中需要及时对磁性减退的磁铁进行充磁 实现充磁的方式有多 种 方法一 将条形磁铁穿在通电螺线管中 甲图所示 方法二 条形磁铁 夹在电磁铁中间 乙图所示 使用时将 a b 端或 c d 端与稳恒电源联接 充磁时正确的接线方式是 A a 接电源的正极 b 接负极 c 接电源的正极 d 接负极 B a 接电源的正极 b 接负极 c 接电源的负极 d 接正极 C a 接电源的负极 b 接正极 c 接电源的正极 d 接负极 D a 接电源的负极 b 接正极 c 接电源的负极 d 接正极 2 6 如图所示 水平放置且已与电源断开的上 下两平行带电板间存在匀强电场 有一带 电微粒正好水平向右匀速运动通过正中间 P 点 若此时将上极板稍向下移动 则此后带电微 粒在电场中的运动情况是 A 仍然水平向右匀速运动 B 向上偏转作类平抛运动 C 向上偏转作类平抛运动 D 上述运动均有可能 最终运动取决于带电微粒的比荷大小 7 如图所示 虚线 AB 和 CD 分别为椭圆的长轴和短轴 两轴相交于 O 点 两个等量异种 电荷分别处于椭圆的两个焦点 M N 上 下列说法正确的是 A B A 两点电势 场强均相等 B C D 两点电势 场强均不相等 C 在虚线 AB 上 O 点的场强最大 D 带正电的试探电荷在 O 点的电势能大于在 B 的电势能 8 如甲所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 10 1 为电 1 20R 2 60R C 容器 已知通过的正弦交流电如乙所示 则 1 R A 交流电的频率为0 02Hz B 原线圈输入电压的最大值为220 2V C 通过的电流始终为零 3 R D 电阻的电功率约 2 R3 34w 二 多选题 二 多选题 1616 分 分 9 下列电学知识理解正确的是 A 雷雨时 野外位于低洼处的人比位于大树下的人更安全 B 在同样干燥程度的空气中光滑导体球比尖锐导体棒更容易保存电量 C 线圈对电流变化的阻碍作用是形成其阻抗的主要原因 D 为有效值 为最大值 适用任何类型交流电压有效值计算 2 2 sm UU s U m U P 3 10 一个带电粒子在磁场中运动 某时刻速度方向如图 受到的重力和洛仑磁力的合力的 方向恰好与速度方向相反 不计阻力 那么接下去的一小段时间内 带电粒子 A 可能作匀速圆周运动 B 不可能作匀减速运动 C 不可能作匀速圆周运动 D 不可能做匀速直线运动 11 一段电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同 现将它们以串联方式联接 接通合 适的电源后 电动机能正常运转 在此工作状态下的相同时间内 A 电炉和电动机产生的电热相等 B 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C 电炉两端电压小于电动机两端电压 D 电炉和电动机两端电压相等 12 如图所示 虚线右侧有磁感应强度为的匀强磁场 方向垂直纸面向里 将一电阻 B 为导线折成边长为的正三角形闭合回路 并以速度向右匀速进入磁场 CD 边始终与 MN Rav 垂直 从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止 下列结论正确的是 A 回路与磁场构成的系统能量守恒 B CD 段导线受到安培力的方向不变化 C 感应电动势最大值EBva D 感应电动势平均值 3 4 EBva 三 实验题 三 实验题 1414 分 分 13 1 4 分 在用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验中提供了如下器材 待测电阻Rx 约 100 直流毫安表 量程 0 20 mA 内阻约 50 直流电压表 量程 0 3 V 内阻约 5 k 直流电源 输出电压 3 V 内阻可不计 滑动变阻器 阻值范围 0 15 允许最大电流 1 A 电键一个 导线若干条 实验要求最大限度的减小误差 则毫安表的连接应选择 填 内接 或 外接 的连接方式 滑动变阻器的连接应选择 填 限流 或 分压 的连接方式 2 3 分 用电流表和电压表测金属丝的电阻时 由于电压表 电流表内阻的影响 不论使用电流表内接法还是电流表外接法 都会产生系统误差 按如右上图所示的电路进行 测量 可以消除由于电表内阻造成的系统误差 利用该电路进行实验的主要操作过程是 第一步 先将R2的滑动头调到最左端 单刀双掷开关S2 CD v M N 4 向上 1 闭合 闭合电键S1 调节滑动变阻器R1和R2 使电压表和电流表的示数尽大些 不超 过量程 读出此时电压表和电流表的示数U1 I1 第二步 保持两滑动变阻器的滑动头位置不变 将单刀双掷开关S2向 2 闭合 读出此时 电压表和电流表的示数U2 I2 请写出由以上记录数据计算被测电阻R的表达式 R 4 分 如图所示的电路中 灯泡 A 和灯泡 B 原均正常发光 现电路发生故障导致灯泡 A 亮度减弱 灯泡 B 亮度增强 经检查 是 中的某一个发生断路或短路故障 那么发生故障 1 R 2 R 3 R 的电阻是 故障类型是 填 断路 或 短路 14 3 分 如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图 图中的两个按钮 S1 S2分别装在汽车的两道门上 只要其中任何一个开关处于 开路状态 发光二极管 报警灯 就发光 则虚线框内的逻辑 电路是 门电路 四 分析论证题 6 分 15 有一种利用电磁原理测量非磁性导电 液体 如自来水 啤酒等 流量的装置 称为 电磁流量计 它主要由将流量转换为电压信号 的传感器和显示仪表两部分组成 流量定义 单位时间内流过管道横截面的液体体积 请仔细阅读如图所示的流量计结构 分析 其工作原理 回答以下问题 圆筒形测量管内壁绝缘 外侧装有一对电 极和 c a c 间的距离等于测量管内径 D a 测量管的轴线与a c 的连接方向以及通过电线 圈产生的磁场方向三者相互垂直 当导电液体 流过测量管时 在电极a c 的间出现感应电动 势 E 并通过与电极连接的仪表显示出液体流 量 Q 设磁场均匀恒定 磁感应强度为 B 1 设液体在测量管内各处流速相同 简要分析感应电动势的形成 并推导流量的表Q 达式 用感应电动势 E 磁感应强度为 B 管内径 D 等表示 5 2 电极和 c 与显示仪表可组成闭合电路 导线电阻不计 显示仪表相当电阻值为a 的负载电阻 电极a c 间导电液体的电阻为内电阻 其阻值随流过液体的电阻率变化 Rr 而变化 显示仪表两端的电压会因此而波动 从而影响显示仪表示数的稳定 现有几只仅电 阻不同但其他参数均相同的显示仪表可供选择 如果液体在测量管内各处流速相同 从降R 低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响角度看 应如何选取最恰当的显示仪表 运用数学 工具配合适当的物理量论证你的选择 若用文字定性泛泛而谈仅给少量分数 五 计算题 40 分 16 一个带正电的油滴 从点射入水平方向的匀强电场中 油滴沿直线运动 如AAB 图所示 与电场线夹角 已知带电油滴的质量 电荷量AB 0 30 kgm 7 100 1 相距 Cq 10 100 1 ABcmL20 2 10gm s 求 电场强度的大小和方向 要使油滴从点运动到点 油滴射入电场时的 AB 最小动能是多少 结果保留二位有效数字 17 某小型单相正弦交变发电机的匀强磁场磁感应强度为 1 T 矩形线圈面积为 2 200cm 线圈共 50 匝 线圈总电阻 产生频率为 50 Hz 的交流电直接供电给由 110 盏 220 V 0 05 40 W 的灯泡组成的外电路 并使灯泡全部正常发光 试求 1 输电导线的电阻多大 2 若该电路只用 11 盏电灯 为了使电灯正常发光 而发出的交变电流频率又不能 变化 则电磁铁磁场的磁感应强度应调到多大 结果保留三位有效数字 18 如图甲所示 M N 为竖直放置 彼此平行的两块平板 板间距离为 d 两板中央各 有一个小孔 O O 正对 在两板间有垂直于纸面方向的磁场 垂直纸面向里为磁场的正方向 如图乙所示磁感应强度按如下规律变化 从 t 0 开始 经时间后 磁场方向反向 大小 0 4 T 不变 以后每隔时间 仅磁场方向改 0 2 T 变一次 有一质量为 m 带电荷量为 q 的 正离子 所受重力远小于磁场力 在 t 0 时垂直于 M 板从小孔 O 射入磁场 已知正 离子在该磁场中以匀速圆周运动完成一圈 的时间与磁感应强度变化的周期相等 大 小为 T0 在不考虑由于磁场变化而产生 电场的前提下 求 1 推导磁感应强度 B0的表达式 2 要使正离子从 O 孔垂直于 N 板射出磁场 在答题纸上指定的位置处 请比较规范 地画出一条正离子在磁场中符合要求的可能的运动轨迹 3 要使正离子从 O 孔垂直于 N 板射出磁场 写出正离子射入磁场时速度最大值表达 0 v 6 式 19 如图甲所示 CD 间距与水平面夹角为倾斜放置的导轨由上 下两0 5dm 0 37 端结成 CD 以上是绝缘导轨 CD 以下是电阻不计的金属导轨 下端连接一个阻值恒为 的小灯泡 L 整个导轨的粗糙程度相同 在 CDEF 矩5R 形固定区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场 磁感应强 度 B 随时间 t 变化如图乙所示 CF 长为 质量2m 电阻不计的金属棒 ab 随后某一时刻从静止开始0 8mkg 沿导轨向下运动 已知从开始到金属棒运动至 EF 位置的0t 整个过程中 小灯泡的亮度始终没有发生变化 金属棒与导轨 始终接触良好 2 10gm s 0 sin370 6 求 通过小灯泡的电流强度 金属棒所受的摩擦力大小 小灯泡发光的总时间 六 附加题 5 分 20 完好的理想二极管电阻特征是 正向电阻为零 反向电阻无穷大 在如图所示的电路中有一个二极管发生断路故障 输入端电源电压 负载 求电阻 R 所消耗的功率 20sin314 ut V 20R 参考答案参考答案 7 13 1 外接 分压 2 3 断路 14 与电路 12 12 UU II 2 R 15 1 导电液体通过测量管时 相当于导线做切割磁感线的运动 在电极a c 间切割 感应线的液柱长度为 D 设液体的流速为v 则产生的感应电动势为 2 分 阶段 E BDv 由流量的定义 有 Q Sv 得 1 分 2 4 D v 4 ED Q B 2 传感器的显示仪表构成闭合电路 有闭合电路欧姆定律 1 分 E I Rr REE UIR RrIr R 输入显示仪表是 a c 间的电压 U 流量示数和 U 相对应 E 与液体电阻率无关 而 r 随电阻率的变化而变化 由 式可看出 r 变化相应的 U 也随之变化 在实际流量不变的情 况下 仪表显示的流量示数会随 a c 间的电压 U 的变化而变化 增大 R 使 R r 则 U E 选择电阻大的显示仪表可以降低液体电阻率的变化对流量示数的影响 2 分 16 7 分 1 向左 2 分 2 分tanEqmg 4 0 1 7 10 tan30 mg EN C q 2 当时 入射的动能最小 3 分0 B v 7 min 0 4 0 10 sin30 K mgL EJ 17 9 分 1 2 分 干路总电流 1 分 2 222 22 m ENBSf EV 0 11011020 P IIA U 由全电路欧姆定律 2 分 12 22