河南省三门峡市学年高二上学期期末考试物理.docx
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河南省三门峡市学年高二上学期期末考试物理
―、选择題（本题共12小题，每题4分，共48分。
在每小題给出的四个选项中，第1-7題只有一项符合題目要求，第8-12通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，有错选的得0分）
1.下列关于静电场中电场强度、电势能等的说法中，正确的是
A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C.负电荷从电势高处运动到电势低处，电势能增加
D.只在静电力的作用下运动，电荷的电势能一定减少
2.如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中.其速率-时间图象可能是选项中的
3.如图所示为一交流电随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周（两段各半个周期），则该交变电流的有效值约为
A.2.1AB.3.1AC.4.1AD.5.1A
4.煤矿矿井中用于监测瓦斯浓度的传感器，它的电阻随瓦斯浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的瓦斯浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与瓦斯浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断瓦斯是否超标。
有一种瓦斯传感器，其电阻的倒数与瓦斯的浓度成正比，那么，电压表示数U与瓦斯浓度C之间的对应关系正确的是
A.U越大，表示C越大，C与U成正比
B.U越大，表示C越小，C与U成反比
C.U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
D.U越大，表示C越小，但是C与U不成反比
5.如图所示，在平行带电金属板间有垂直纸而向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核（质子、氘核、氚核电量相同，质量不同，不计重力）沿平行金属板方向以相同动能射入两板间，其中氘核沿直线运动不发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则
A.偏向正极板的是氚核
B.偏向正极板的是质子.
C.射出时动能最大的是质子
D.射出时动能最小的是氚核
6.如图所示，一根长为L重力可忽略不计的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短∆y,若通以向左的电流，大小也等于I时，弹簧伸长∆y，则磁感应强度B为：
A.
B.
C.
D.
7.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。
规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场方向竖直向上为正。
当磁感应强度B随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是
8.如图所示，线圈L的电阻不计，则
A.S闭合瞬间，A板带正电,B板带负电
B.S保持闭合，A板带正电，B板带负电
C.S断开瞬间，B板带正电，A板带负电
D.由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电
9.如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为5:
1，电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻。
若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是
A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为μ=36
sin50πt
B.t=0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大
C.变压器原、副线圈中的电流之比为1:
5
D.Rt温度升高时，电流表的示数变小，电压表的读数不变
10.如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是
A.qBd/m
B.（2+
）qBd/m
C.qBd/2m'
D.（2-
）qBd/m
11.如图（a）所示，—个电阻值为R匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。
线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。
图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，导线的电阻不计。
在0至t1时间内，下列说法正确的是
A.R1中电流的方向由a到b通过R1
B.电流大小为
C.线圈两端的电压大小为
D.通过电阻R1的电荷量为
12.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg,电荷q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2则以下说法中错误的是
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2匀加速运动
B.滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
D.最终木板做加速度为3m/s2的匀速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
二、实验題（本题共2个小題，共15分）
13.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
步骤如下:
（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为mm;
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm;
（3）选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为Ω；
（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A1（量程300mA.内阻约为2Ω）
电流表A2（量程150mA,内阻约为10Ω）;
电压表V1（量程IV,内阻r=1000Ω）;
电压表V2（量程15V,内阻约为3000Ω）;
定值电阻R0=1000Ω
滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω）;
电源E（电动势约为3V,内阻r约为1Ω）;开关，导线若干
为了使测量尽量准确，电压表应选_。
电流表应选滑动变阻器应选（均填器材代号）根据你选择的器材，请在答题卡线框内画出实验电路图；
14.某研究性学习小组利用图中所示电路测量电池组的电动势E和内阻r，根据实验数据绘出如图实乙所示的R-1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：
E=V.r=Ω。
三、计算题（本题共4个小题，共37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）
15.如图所示，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.1A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.15A,求：
（1）电源的电动势E和内电阻r;
（2）开关处于位置1时，电源的效率。
16.如图所示，光滑斜面倾角为370，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上。
从某时刻开始，电场强度方向不变，大小变化为原来的1/2.（g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）求：
（1）原来的电场强度大小；
（2）沿斜而下滑距离为L时，物块的速度大小；
（3）沿斜而下滑距离为L的过程中，物块电势能的变化量。
17.如图所示，两根平行的光滑金属导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨的左端串接—个电阻R,在导轨上有一个质量为m的金属棒MN，它的电阻为r，与导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计。
金属棒MN在水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动的过程中，恒力做功的最大功率为P，金属棒MN的最大加速度为a，求：
（1）金属棒MN的最大速度；
（2）当金属棒的加速度是a/3时，电阻R上的电热功率。
18.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+l.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进人两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°。
已知偏转电场中金属板长L=2
cm,圆形匀强磁场的半径R=10
cm,微粒重力忽略不计。
求：
（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率;
（2）两金属板间偏转电场的电场强度E;
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小。
高二物理参考答案
一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-12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，有错选的得0分。
）
1.C2.B3.C4.C5.B6.B7.C8.AC9.BCD10.BD11.BD12.AC
二、实验题（本题共2个小题，共15分）
13.（11分）
（1）50.15
（2）4.700 （3）22（22.0） （各2分）
（4）V1 A2 R1 （各1分）如图 （电路图2分）
14.（4分）2.4（2.5）1（各2分）
三、计算题（本题共4个小题，共37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）
15.（8分）
（1）设电源的电动势为E、内阻为r，由闭合电路的欧姆定律得：
开关处于1时：
E=I1（R1+r）…①
开关处于2时：
E=I2（R2+r）…②
代入数据得：
E=0.1（14+r），E=0.15（9+r），
解之得：
E=1.5V，r=1Ω；——————5分
（2）开关处于1时U=I1RI=0.1×14=1.4V
η=U/E=1.4/1.5=93.3℅——————3分
16.（9分）
（1）平衡时，物块受重力mg、电场力qE、斜面的支持力N的作用，如图所示
有：
qE＝mgtan37°
得：
E=
tan37°＝
.————2分
（2）当E′＝
时，将滑块受力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，如图，
沿斜面方向，有：
mgsin37°－
cos37°＝ma
得：
a＝gsin37°－
×
cos37°＝0.3g＝3m/s2.————3分
物块沿斜面做匀加速直线运动，初速度为0，加速度为a，位移为L，
由V2-V02＝2aL，得：
v＝
＝
＝
————2分
（3）W=-qE’Lcos37°=-0.3mgL=3mL
所以，电荷电势能增加3mL——————2分
17.（8分）
（1）开始时，金属棒MN中没有感应电流，不受安培力，由牛顿第二定律得：
恒力F=ma
当金属棒MN匀速运动时速度最大，设为vm
由P=Fvm得：
vm=P/F＝P/ma————2分
（2）当金属棒速度最大时，恒力F做功的功率最大有：
F=FA=BIL
P=Fv
I=E/（R+r）=BLV/（R+r）
联立解得：
P电=I2R=RP/R+r————4分
当a′=a/3时，根据牛顿第二定律有：
F=B2L2v′/（R+r）=ma′…⑦
解得：
v′=2v/3
I′=2I/3
所以电阻R上的电热功率P电′=I′2R=4RP/9（R+r）-------2分
18.（12分）解：
（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，
根据动能定理：
=1．0×104m/s——————3分
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。
在水平方向微粒做匀速直线运动。
水平方向：
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：
由几何关系
E=10000V/m——————-4分
（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则轨迹半径为
由
得
（或
T）——----5分
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