高二物理上册期末考试试卷试题
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高二物理上册期末考试试卷
一、选择题:(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求。第9~12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,有选错的得0分。)
1.如图所示,将带正电的粒子沿着水平方向向右飞过小磁针正上方时,小磁针N极将()
A.向纸外偏转B.向纸内偏转
C.静止不动D.无法确定
2.下列说法正确的是()
A.带电粒子只受电场力,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合
B.由B=知,当通电直导线垂直于磁场放置时,B与通电直导线所受安培力F成正比,与通电导线I、L的乘积成反比
C.电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向,且其大小E=
D.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向不一定与电荷运动方向垂直
3.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和理想电压表的示数分别为0.50A和2.0V;重新调节R并使电动机恢复正常运转时,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出功率为()
A.32WB.44WC.47WD.48W
4.如图所示,等量异种电荷的平行金属板A、B水平正对放置.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()
A.若微粒带负电荷,则A板一定带负电荷
B.微粒从M点运动到N点电势能一定减小
C.微粒从M点运动到N点动能可能减小
D.微粒从M点运动到N点机械能可能增加
5.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()
A.电压表读数减小
B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动
D.R3上消耗的功率逐渐增大
6.目前有一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如下图所示,电路有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为()
A.,M正、N负B.,M负、N正
C.,M负、N正D.,M正、N负
7.如图所示,真空中M、N处放置两等量异号点电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,等势线b为中垂线,df平行于MN.已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,该试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是()
A.M点处放置的是正点电荷
B.d点的电势高于f点的电势
C.d点的场强与f点的场强完全相同
D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电场力先做正功、后做负功
8.如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为t;若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为()
A.B.C.D.
9.如图所示,一个电荷量为﹣Q的点电荷甲,固定在粗糙绝缘水平面上的O点,另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点时速度减小到最小值v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,A、B间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法中正确的是()
A.O、B间的距离为
B.在点电荷甲产生的电场中,B点的场强大小为
C.点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能
D.在点电荷甲产生的电场中,A、B间的电势差UAB=
10.如图,线圈L1,铁芯M,线圈L2都可自由移动,S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b,可采用的办法是()
A.使L2迅速靠近L1
B.断开电源开关S
C.将铁芯M插入
D.将铁芯M抽出
11.材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线,先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与磁场垂直,如图所示.匀强磁场方向垂直导轨平面,外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力F所做的功的功率相同,则()
A.ab运动的速度较大
B.它们产生的感应电动势相同
C.它们每秒产生的热量相同
D.cd受到的外力较小
12.如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O-xyz(z轴正方向竖直向上),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度v沿x轴正方向出发,下列说法正确的是()
A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向,粒子只能做曲线运动
B.若电场、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
二.实验题(共16分)
13.(8分)指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“25mA”挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为mA.(保留一位小数)
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图(c)所示,则该图象的函数关系式为I=;
(3)下列根据图(c)中I﹣Rx图线做出的解释或判断中不正确的是
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大
B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏
D.测量中,当Rx的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧
(4)根据图线可知该电池的电动势E=.
14.(8分)用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.
A.电压表V1(量程6V、内阻很大)B.电压表V2(量程3V、内阻很大)
C.电流表A(量程3A、内阻很小)D.滑动变阻器R(阻值10Ω、额定电流4A)
E.小灯泡(2A、5W)F.电池组(电动势E、内阻r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.
(1)请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整.
(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)、(I2,U2),标到U﹣I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则电池组的电动势E=V、内阻r=Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)在U﹣I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω
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三.计算题(每题12分,共36分)
15.如图(a)所示,MN是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆,倾角为37°,MNP构成一直角三角形.MP中点处固定一电量为Q的正电荷,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随MN上位置x(取M点处x=0)的变化图象如图(b)所示,其中E0、E1、E2为已知量,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,静电力常量为k,重力加速度为g.(不得使用Ep=﹣)
(1)求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m
(2)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电荷量q
(3)求小球运动到M点时的速度大小.
16.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;
(2)棒在运动过程中受到的安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
17.如图所示,在一底边长为2L,底角θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强电场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.
(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)若要进入磁场的粒子能OA板上,求磁感应强度B的最小值;
(3)设粒子与AB板碰撞后,电量保持不变并以与碰前相同的速度反弹,磁感应强度越大,粒子在磁场中的运动时间也越大,求粒子在磁场中运动的最长时间.