山东省滕州市第二中学高二上学期期末考试物理试题及答案.docx
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山东省滕州市第二中学高二上学期期末考试物理试题及答案
2014-2015学年度山东省滕州市第二中学高二第一学期期末考试
物理试题
一、单项选择题（本题共10小题；每小题3分，共30分。
）
1．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，若把两个点电荷的电量都增加到原来的2倍，距离也增加到原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为
A．FB．2FC．4FD．8F
2如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是
A．库仑B．楞次C．法拉第D．奥斯特
3．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知
A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b
4．如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，则可判定电源的极性和小磁针P（在螺旋管外部）的N极的指向为
A．电源的左端为正极，P的N极指向左端
B．电源的左端为负极，P的N极指向左端
C．电源的左端为正极，P的N极指向右端
D．电源的左端为负极，P的N极指向右端
5．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称。
要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷＋Q，则该点电荷＋Q应放在
A．A点B．B点C．C点D．D点
6．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，已知电阻R2随温度t升高而变小。
电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是
A．I变大，U变大B．I变大，U变小
C．I变小，U变大D．I变小，U变小
7．如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是
A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量
B．电炉两端电压小于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率
8．如图所示是质谱仪工作原理的示意图，带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为0）后，垂直进入磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场中。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。
图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，不计带电粒子的重力。
则
A．a的质量一定大于b的质量
B．a的电荷量一定大于b的电荷量
C．a运动的时间大于b运动的时间
D．a的比荷大于b的比荷
9．如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I并通过ad和bc的中点，当线框在外力作用下突然向右运动的瞬间，则
A．线框中有感应电流，且按顺时针方向
B．线框中有感应电流，且按逆时针方向
C．线框中有感应电流，但方向难以判断
D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流
10．如图所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域。
规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x）正确的是
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。
每小题给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确。
选对的得4分，选不全的得2分，不选或错选得0分。
）
11．如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，
是自感系数很大、电阻忽略不计的线圈，下列说法正确的是
A．开关S接通瞬间，A、B灯同时亮起来
B．开关S接通稳定后，A、B灯一样亮
C．开关S断开瞬间，B灯立即熄灭，A灯闪亮一下
D．开关S断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯闪亮一下
12．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。
由图可以判定
A．粒子带正电
B．M点的电势高于N点的电势
C．粒子在M点的动能大于在N点的动能
D．粒子在M点时的加速度大于在N点时的加速度
13．如图所示，一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中，磁场只限于半径为R的圆内．若电子速度为υ，质量为m，带电量为q，磁感应强度为B。
电子在磁场中偏转后从C点射出，∠AOC=120°，下面结论正确的是
A．电子经过磁场的时间为
B．电子经过磁场的时间为
C．磁场的半径R=
D．AC间的距离为
14．在图中虚线所围区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。
已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转。
电子重力忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是
A．E竖直向下，B垂直纸面向外
B．E竖直向上，B垂直纸面向里
C．E竖直向上，B垂直纸面向外
D．E、B都沿水平方向，并与电子运行方向相同
三、实验题（每空格2分，共22分）
15．某同学用多用电表测量一只电阻的阻值，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图所示．请你读出其阻值大小为___________Ω。
为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？
步骤1：
，
步骤2：
，
步骤3：
将红、黑表笔接在被测电阻两端，并读数。
16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材如下：
A．小灯泡L：
3V、约5ΩB．电压表V1：
0～3V，电阻约5kΩ
C．电压表V2：
0～15V，约10kΩD．电流表A1：
0～0．6A，电阻约0．5Ω
E．电流表A2：
0～3A，约0．1ΩF．滑动变阻器R：
0～10Ω，额定电流1．5A
G．铅锌蓄电池2节，开关一个，导线若干
实验中要求加在小灯泡两端的电压从零测到额定电压。
（1）为了减少误差，实验中应选电压表，电流表（填前面的字母）
（2）本实验电路图选的是：
（填“甲”或“乙”），在闭合开关之前为防止电表过载，滑动头P应靠近电路图中滑动变阻器端的接线柱。
（填“右”或“左”）
（3）实验中作出的I－U图象如图丙所示，由图可知灯泡的电阻随电压的增大而。
17．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如图所示。
请你根据数据点位置完成U—I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω。
四、计算题（18题8分，19题12分，20题12分，共32分）
18．如图所示，固定在同一水平面内的两根光滑长直金属导轨的间距L=1m，其右端接有阻值为R=0．4Ω的定值电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=0．5T的匀强磁场中，一质量为m=0．2kg的匀质导体杆ab垂直于导轨放置，与两导轨接触良好。
现杆在水平向左的垂直于杆的恒力F=2N作用下从静止开始沿导轨运动，当杆运动的距离d=2米时，速度恰好达到最大。
已知杆接入电路的电阻r=0．1Ω，导轨电阻不计，重力加速度为g=10m/s2。
求：
（1）杆的最大速度值；及杆达到最大速度时a、b两端的电压。
（2）杆从静止开始到恰好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。
19．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，AC部分是斜面，BC部分是半径为R的圆弧，两部分在最低点C处平滑衔接。
现有一个带正电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下。
已知小球的质量为m，小球所受的电场力大小等于重力的大小，倾斜轨道的倾角α=300，重力加速度为g，求：
（1）小球沿斜轨道AC下滑时加速度的大小？
（2）要使小球能通过圆轨道顶端B且不脱离轨道，则释放点A距水平地面的高度h至少应为多大？
（3）若小球从斜轨道上h=3R处由静止释放，则小球运动到C点时对轨道的压力多大？
另外，从释放点到C点的过程中小球机械能的改变量为多少？
20．如图所示，xoy坐标内在0≤x≤6m的区域，存在以ON为界的磁感应强度大小分别为B1=B2=1T的反向匀强磁场，磁场方向均垂直xoy平面。
在x＞6m的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为
×104V/m。
现有比荷q/m=1．0×104C/kg的带正电粒子（不计重力），从A板由静止出发，经加速电压（电压可调）加速后从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场B1中；已知ON分界线上有一点P，P点坐标为（3m，
m）。
则：
（1）要使该带电粒子经过P点，求最大的加速电压U0；
（2）满足第
（1）问加速电压的条件下，求粒子再次通过x轴时的速度大小及此时到坐标原点O的距离；
（3）粒子从经过坐标原点O开始计时，求到达P点的可能时间。
2014-2015学年度山东省滕州市第二中学高二第一学期期末考试
物理试题参考答案
一、单项选择题（本题共10小题，3×10=30分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
A
A
D
A
B
B
B
D
B
B
二、不定项选择题（本题共4小题，4×4=16分）
题号
11
12
13
14
选项
AC
AB
BD
CD
三、实验题（每空格2分，共22分）
15．10000；换成×1K挡，表笔短接，欧姆调零
16．B；D；甲；左；增大
17．1．48—1．54V
0．48—0．55Ω
四、计算题（18题8分，19题12分，20题12分，共32分）
18．
（1）设杆速度的最大值为V，电路中的最大感应电动势：
E=BLV①---------（1分）
对应的电流：
②--------（1分）
杆速度最大时，杆处于平衡状态:
③-------------------（1分）
联解①②③有：
④---------------------（1分）
此时：
Uab=IR=1．6V⑤---------------------（1分）
（2）由能量守恒定律得，电路中总热量：
---------（1分）
电阻R上的热量为：
⑦----------------（1分）
由⑦有：
-----（1分）
19．
（1）
----------------------（2分）
（2）A到B过程：
--------（2分）
B点：
---------------（2分）
得：
----------------------（1分）
（3）下滑点到C过程：
--------（1分）
C点：
-------------（1分）
得：
---------------（1分）
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为14mg，方向竖直向下。
（1分）
另：
Δ
--------（1分）
20．
（1）加速电压最大时，粒子进入磁场中的半径最大，如图1所示，
由几何知识可知：
r=2
m-----------------------------------------1分
又
----------------------------------------1分
电场加速：
qU0＝mv2---------------------------------------1分
代入数据解得U0=6×104V-----------------------------------1分
v=2
×104m/s
（2）粒子运动轨迹如图1所示，粒子经过N点，其坐标为（6,2
），设再次到达x轴的位置为M点，N到M过程：
x轴方向：
x=vt-----------------------------------------1分
y轴方向：
yN=qEt2/2m------------------------------------------1分
qEyN=mvM2--mv2----------------------------------------1分
解得：
x=4mvM=2
×104m/s-------------------------------1分
所以，M点到O点的距离为（6+4）m------------------------------1分
（3）T＝2πｍ/Bq，与速度无关--------------------------------------1分
粒子通过P点还可能如图2所示，考虑重复性，有：
t=nT/6=πnｍ/2Bq=
πn×10—4s（其中n=1,2,3,-----）-----------------2分
（如果只求出t=T/6=
π×10—4s，本小题给1分）
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