北京市房山区房山中学学年高二下学期期中考试物理试题含答案.docx

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北京市房山区房山中学学年高二下学期期中考试物理试题含答案

房山中学2012-2013学年高二下学期期中考试物理试题

试卷说明：

本次考试试卷分为A、B卷，A卷为必做，B卷为选做。

一、单项选择题（本大题共15道小题，每题3分，共15分。

）

1．下列说法中正确的是：

A．布朗运动是液体分子的无规则运动

B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动

C．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增加而增大

D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

2．下列说法中正确的是：

A．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大

B．分子之间的距离增加时，分子势能一直减小

C．做功和热传递都能改变物体的内能

D．一定质量的气体体积增大时，其内能一定减少

3．矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框

输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，

下列说法中正确的是：

A．交流电压的有效值为36

V

B．交流电压的最大值为36

V，频率为0.25Hz

C．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量为零

D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快

4.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，

电阻R=88Ω，原线圈接入一电压u=220

sin100πt（V）的交流电源，电压表

和电流表对电路的影响可忽略不计，则：

A．副线圈交变电流的频率是100Hz

B．t=1s的时刻，电压表的示数为0

C．电流表A1的示数为2.5A

D．变压器的输入电功率为22W

5.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴负方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是：

6．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为x=0.1sin

，位移x的单位为cm，时间t的单位为s．下列说法中正确的是：

A．弹簧振子的振幅为0.2m

B．弹簧振子的周期为1.25s

C．在t=0.2s时，振子的运动速度为零

D．在任意0.2s时间内，振子通过的路程均为0.1m

7．如图所示，平行板电容器分别连接静电计两端，对电容器充电，使静电计指针张开某一角度，撤去电源后，只将电容器两极板间距离增大，则静电计

指针张角将：

A．增大

B．减小

C．不变

D．无法判断

8．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到b点的过程中：

A．粒子运动的加速度逐渐增大

B．粒子运动的速度逐渐增大

C．粒子的电势能逐渐增加

D．粒子的电势能逐渐减小

9．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，两电表读数的变化是：

A．Ⓐ增大，Ⓥ增大

B．Ⓐ增大，Ⓥ减小

C．Ⓐ减小，Ⓥ增大

D．Ⓐ减小，Ⓥ减小

10．两个电荷量相等的带电粒子，在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动．下列说法中正确的是：

A．若它们的轨迹半径相等，则它们的质量相等

B．若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等

C．若它们的运动周期相等，则它们的质量相等

D．若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等

11．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在将磁铁的N极插入线圈的过程中：

A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥

B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引

C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥

D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

12．在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，a、b灯完全相同，闭合电键S，调节R，使a、b都正常发光．那么在断开和再次闭合电键S后，将看到

的现象是：

A．电键闭合瞬间，b灯、a灯一起亮

B．电键闭合瞬间，b灯比a灯先亮

C．电键断开瞬间，b灯闪亮一下

D．电键断开瞬间，a灯闪亮一下

13．如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为

20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的

恒定速度υ=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框

有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的

时刻为t=0，在以下四个图象中，正确反映感应电流随

时间变化规律的是：

14．如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场．若电子在磁场中运动的轨道半径为2d．O′在

MN上，且OO′与MN垂直．下列

判断正确的是：

A．电子将向右偏转

B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d

C．电子打在MN上的点与O′点的距离为

D．电子在磁场中运动的时间为

．

15．如图所示为质谱仪的原理图．利用这种质谱仪可以对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素，从容器A下方的小孔S1进入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零．粒子被加速后从小孔S2进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线．关于氢的三种同位素进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是：

A．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氕、氘、氚

B．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氚、氘、氕

C．a、b、c三条谱线的排列顺序是氕、氘、氚

D．a、b、c三条谱线的排列顺序是氘、氚、氕

二、填空题（每空3分，共12分）

16．如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面（即纸面）向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．

45°

17．如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则

粒子带______电，电场强度E=_____________．

三、计算题（共43分）

18．（10分）如图所示，BC是半径为R的

圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．现有一质量为m、带正电q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：

（1）滑块通过B点时的速度大小；

（2）滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小；

（3）水平轨道上A、B两点之间的距离．

19．（10分）如图所示，在x轴的上方（y>0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度υ进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：

（1）画出粒子在磁场中的运动轨迹；

（2）该粒子射出磁场的位置距原点O的距离；

（3）粒子在磁场中运动的时间．

20．（11分）如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直．一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽略不计．电源电动势E=3.0V，内阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．当S1闭合，S2断开时，导体棒恰好静止不动．

（1）求S1闭合，S2断开时，导体棒所受安培力的大小；

（2）将S1断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s2时，导体棒产生的感应电动势大小；

（3）将S1断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小．

21．（12分）如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为

带电量为+q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L（该电场竖直方向足够长）．电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求：

（1）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f；

（2）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；

（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v．

房山中学2012-2013学年度第二学期期中考试试题

高二物理（B卷）共20分

1、匀强电场的方向沿x轴正方向，电场强度E随x的分布如图所示，图中E0和d均为已知量．将带正电的质点A在O点由静止释放．A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放．当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用．已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和

．不计重力．

（1）求A在电场中的运动时间t；

（2）若B的电荷量为q=

Q，求两质点相互作用能的最大值Epm；

（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值qm．

高二物理参考答案（A卷）

一、选择题：

三、计算题：

20、2

（1）当S1闭合，S2断开时，

导体棒静止，通过导体棒的电流

A………………………

此时导体棒所受安培力F1=BI1L=0．20N……

5

（2）当S1闭合，S2断开时，导体棒静止，

有G=F1=0．20N…………………………………

设S1断开，S2闭合的情况下，导体棒加速度a=5．0m/s2时，其所受安培力为F2，速度为v1，通过导体棒的电流为I2，导体棒产生的感应电动势为E1。

根据牛顿第二定律有G－F2=ma，解得F2=0．10N…………………

由F2=BI2L，解得I2=1．0A…………………………………

根据欧姆定律有E1=I2R，解得E1=1．5V……………………

4（3）将S1断开，S2闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒的速度达到最大，设最大速度为vm。

……………

所以有

，解得

m/s……………

21、4

（1）该粒子受力如图：

场强：

电场力：

根据平衡条件：

解得：

4

（2）电场力

根据牛顿第二定律：

（m+

）υ′=mυA0+

υB0②

Epm=（

m

+

）-

（m+

）υ′2③

已知q=

Q，由①、②、③式解得

相互作用能的最大值Epm=

QE0d

（3）考虑A、B在x>d区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有

mυA+

υB=mυA0+

υB0④

m

+

=

m

+

⑤由④、⑤解得υB=-

υB0+

υA0

因B不改变运动方向，故υB=-

υB0+

υA0≥0⑥

由①、⑥解得q≤

Q

即B所带电荷量的最大值qm=

Q