福建师大附中2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题

1、福建师大附中 2018-2019 学年第一学期期末考试高二物理试卷 时间： 命题： 试卷说明： （1）本卷共四大题，19 小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 （2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备，使用黑色签字笔答题。 第卷（选择题，共 48 分） 一、选择题：本大题共12 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第18 题只有一项是符合题 目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分。有选错的得 0 分。 1如图，a、b 两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P 点到 a、b 距离相等，要 使

2、 P 处磁场方向向右，则a、b 中电流方向为 A都向外 B都向里 Ca 中电流向外，b 中电流向里 Da 中电流向里，b 中电流向外 2磁场中某区域的磁感线如图所示，则 Aa、b 两处的磁感应强度的大小不等，BaBb Ba、b 两处的磁感应强度的大小不等，BaBb C同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大 D同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小 3下列图中表示闭合电路中的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体 ab 上的感应电流 方向为 ab 的是 90分钟 高二物理集备组 满分：100 分 A B C D 4电源、开关S、定值电阻R1、灯泡L、光

3、敏电阻R2和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板 水平放置。当开关S 闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M 点。 当用强光照射时，光敏电阻的阻值变小，则 A带电液滴带正电 B灯泡亮度变暗 D液滴向上运动C电容器所带电荷量减小 5两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO 方向射 入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力，则下列说法 正确的是 Aa 粒子带正电，b 粒子带负电 Ba 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 Cb 粒子的动能较大 Db 粒子在磁场中运动时间较长 6如图所示，点电荷+2Q、-Q 分别置于 M、N

4、两 为 MN 连线的中点。点a、b 在 MN 连线上，点 中垂线上，且它们均关于 O 点对称。下列说 是 Ac、d 两点的电场强度相同 Ba、b 两点的电势相同 C将电子沿直线从 c 移到 d，电场力对电子先做负功再做正功 D将电子沿直线从 a 移到 b，电子的电势能一直增大 M c +2Q a O d b -Q N 点，O 点 c、 d 在 MN 法正确的 7如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器(也称滤速器)中场强 E 的方向竖直 向下， 磁感应强度 B1的方向垂直纸面向里， 分离器中磁感应强度 B2的方向垂直纸面向外。在 S 处有甲、 乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E

5、 和 B1入射到速度选择器中，若m 甲m v乙v丙v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、 P3、P4四点的离子分别是 A甲、丁、乙、丙 B丁、甲、乙、丙 C甲、丁、丙、乙 D丁、甲、丙、乙 8如图所示，空间中存在沿x 轴的静电场，以无穷远处为电势的零点，其电 势 沿 x 轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是 x 轴上的四个点，质量为 m、电量为q 的带负电的粒 子(不计重力)，以初速度 v0从 O 点沿 x 轴正方向进入电场，在粒子沿 x 轴运动的过程中，下列说法正 确的是 A粒子在 x2点的速度为零 B从 x1到 x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大 乙 C若粒子能到达

6、x4处，则 v0的大小至少应为 D若 v0 2q 0 m 2q 0，则粒子在运动过程中的最大动能为3q 0 m 9如图所示，虚线 A、B、C 为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在 电场中运动时的轨迹，P、Q 为轨迹与等势线 A、C 的交点， 场力的作用，则下列说法正确的是 A粒子带负电 B粒子带正电 C粒子在 P 点的动能大于在 Q 点动能 D粒子在 P 点电势能小于在 Q 点电势能 10用均匀导线做成的矩形线圈abcd，长为 3l，宽为l，矩形线圈的一半放在垂直纸面向外的匀强磁场中， 线圈总电阻为R，如图所示。当磁场的磁感应强度大小以 带电粒子只受电

7、B 32t的规律变化时，下列说法正确的是 A线圈中感应电流的方向为abcda B线圈中产生的感应电动势大小为3l 2 6l2 C线圈中产生的感应电流大小为 R D线圈受到的安培力向右 11半导体内导电的粒子 “载流子”有两种：自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)， 以空穴导电为主的半导体叫 P 型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫 N 型半导体。图为检验半导 体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c 的半导体样品板放在 沿 y 轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿 x 轴正方向的恒定电流通过样品 板时，会产生霍尔电势差U H

8、 ，若每个载流子所带电量的绝对值为e， 下列说法中正确的是 A如果上表面电势高，则该半导体为P 型半导体 B如果上表面电势高，则该半导体为N 型半导体 C其它条件不变，增大c 时，U H 增大 D其它条件不变，电流I 取值越大，电势差 U H越大 12如图所示，ABCD 且 A、B、C、D 位于同一半径为 r 的竖直圆上，在C 点有一固定点电荷，电荷量为 Q，现从A 点将一质量为 m，电荷量为q 的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道ADB 运动到 D 点时速度为 4gr（g 为重力加速度） ，规定电场中 B 点的电势为零，则在Q 形成的电场中 A A 点电势等于 O 点电势 B D 点电势

9、为 2mgr q CO 点电场强度大小是 B 点的 2 倍 D点电荷 q 在 D 点具有的电势能为mgr 第卷（非选择题，共 52 分） 二、实验题：共 3 小题，共 18 分。 13 （4 分） 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 实验中： 游标卡尺测量其长度如左图所示，可知其长度为_mm； 用螺旋测微器测量其直径如右图所示，可知其直径为_mm； 14 （6 分）有一内阻未知（约2k 6k ） 、量程（03V）的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆档， 直接去测量该电压表的内阻，则欧姆档的选择开关应拨至倍率“_”档。该同学先将红黑 表笔短接调零后，应选图_（选填“甲”或“乙”

10、）的方式连接。在实验中，欧姆表的刻度 盘如图丙所示，则电压表的电阻应为_ 。 15(8 分)现有一电池，电动势大约为20V，内阻约为5 ，无法从标签上看清其电动势等数据。现要准确 测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材： A电流表(量程 00.6A，内阻=2 )； B电压表(量程 025V，内阻约为 15k )； C滑动变阻器（阻值范围020 )； D定值电阻R 1 =10 ； E定值电阻R2=1 ； F开关及导线若干。 （1） 由于实验室中电表量程不恰当， 需要先 将电表改装， 电流表应联定值电阻 (选填R1 或R2)。 （2）在虚线框中画出实验电路原理图。 （3）若采用了正确的实验电路，通

11、过改变滑动变阻器的阻值，得到了多组电压表示数U 和电流表示数 I，作出了U-I 图像，若图像在纵轴的截距为a，图像的斜率绝对值为b，则电源电动势 为，内阻为。 三、计算题：共 3 小题，共 34 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答 案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16 （9 分）MN、PQ 为水平放置的金属导轨，金属棒ab 静止放在导轨上且与导轨垂直，导轨间距L=0.1m， ab 棒的质量为 m=0. 01kg，电阻为 0.4 ，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感 应强度 B=0.2T。电池电动势E=1.5V，内电阻r

12、=0.2 ，其余电阻忽略不计，当电键闭合的瞬间，测得 棒 ab 的加速度大小为 a=2m/s ，求电键闭合瞬间： （1）通过直导线 ab 的电流； （2）直导线 ab 所受的摩擦力的大小和方向。 17 （12 分）如图所示，MN 和 PQ 是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距l=1.2m。导轨处在 垂直纸面向里的磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中。一根电阻为 r=0.2 的金属棒 ab 可紧贴导轨左右 运动。两块平行的、相距d=0.8m、长度 L=1.2m 的水平放置的金属板A 和 C 分别与两平行导轨相连接， 图中跨接在两导轨间的电阻R1=2 ，R2=0.5 。其余电阻忽略不计

13、。质量m=0.01kg、带电量q=0.04C 的小球（重力不可忽略、可视为质点）以某一速度v0=6m/s 沿金属板 A 和 C 的中线射入板间，恰能从A 板的右边缘射出金属板（g 取 10m/s ） 。求： （1）两金属板 A 和 C 间的电压； 2 2 （2）金属棒 ab 的速度大小和方向。 18 （13 分）如图所示，左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场，装置上下两极板间电势 差为 U，间距为 L，右侧为“梯形”匀强磁场区域 ACDH，其中，AH/CD，AH 4L。一束电荷量大小 为 q、质量不等的带电粒子（不计重力、可视为质点） ，从狭缝 S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动

14、 并从狭缝 S2射出，接着粒子垂直于 AH、由 AH 的中点 M 射入“梯形”区域，最后全部从边界AC 射出。 若两个区域的磁场方向均水平（垂直于纸面向里） 、磁感应强度大小均为 B，“梯形”宽度MN L， 忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。 （1）判定这束粒子所带电荷的种类，并求出粒子速度的大小； （2）求出这束粒子可能的质量最小值和最大值； （3）求出（2）问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中运动的时间。 R1 R2 四、附加题： 10 分。 （说明：本题得 5 分以上计入总分，总分上限为100 分。 ） 19 （10 分）如图，xoy平面内存在着沿轴正方向的匀强电场，一个质量

15、 为、带电荷量为q的粒子从坐标原点O以速度v 0沿轴正方向开始运 动。当它经过图中虚线上的（ 3 2 a， ）点时，撤去电场，粒子继续运 动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出） ，又从轴上 的某一位置Q处沿轴负方向运动并再次经过O点已知磁场方向垂 直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小B 2mv0 qa ，不计粒子的 重力。试求： （1）Q点的纵坐标； （2）矩形磁场区域的最小面积 y P v0E x O 福建师大附中 2018-2019 学年第一学期高二物理期末考参考答案 一、选择题：共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。 1C 2A 3D 4D 5C 6 D 7B 8

16、C 9BCD 10BD 11AD 12CD 二、实验题：共 3 小题，共 18 分。 13 （4 分） （1）50.15； （2）4.700 0.002 14 （6 分）100；甲；4000 15 （8 分） （1）并； R 2 （每空 1 分） （2）电路原理图如图所示（2 分） （3）a ； b （每空 2 分） 3 三、计算题：共 3 小题，共 34 分。 16 （9 分） （1）根据闭合电路欧姆定律，通过ab 的电流为I 解得 I=2.5A (1分) （2）导线所受的安培力为 F=BIL=0.22.50.1N=0.05N (2 分) 由牛顿第二定律可得 Ff= ma (2 分)方向水平

17、向右 解得 f=0.03N (1 分)方向水平向左(1 分) 17 （12 分） （1）根据题意，小球在金属板间做平抛运动，根据平抛运动规律 E (2 分) R+r L v0t (1分) d1 2at a 20m/s2 (1 分) 22 E U ，F Eq (2 分) d 由牛顿第二定律可得 Fmg= ma（1 分） 解得 U=6V (1分) （2）金属板 A、C 间的电压 U=IR (1 分) R R 1 R 2 =0.4 (1 分) R 1 R 2 回路中电流I E E 9V (1 分) R+r 由于小球带负电，电场力向上，所以电场方向向下， A 板必须带正电，金属棒ab 的 a 点应为感

18、应 电动势的正极，根据右手定则，金属棒ab 应向右运动（1 分） 设金属棒 ab 的速度为 v，则 E BLv (1 分) 联立以上各式解得 v 15m/s (1 分) 18 （13 分） （1）由于粒子在“梯形”磁场中从边界AC 射出，可知粒子带正电； 由于粒子在左侧正交电磁场中沿直线通过 有qvB Eq (1 分) E U (1 分) L U (1 分) BL 联立以上各式解得v （2）在“梯形”区域内，粒子做匀速圆周运动由牛顿第二定律 v2 有qvB m (1 分) R 由上式知：当粒子质量有最小值时，R 最小，粒子运动轨迹恰与AC 相切（见图甲） ；当粒子质 量有最大值时，R 最大，粒子运动轨迹恰过C 点（见图乙） 由几何关系有：R 1 (2L R 1)sin 45 0 (1 分) R 1 2( 2 1)L (1 分) 因 MN=L，所以AMC是等边直角三角形，R2 L (2 分) 解得m min qB2L22( 2 1)qB2L2 (1 分)，mmax (1 分) UU 13503 T