物理吉林省长春市十一中学年高二上学期期中考试.docx
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物理吉林省长春市十一中学年高二上学期期中考试
长春市十一高中2014-2015学年度高二上学期期中考试
物理试题
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分110分,测试时间为90分钟。
2.选择题用2B铅笔正确的涂在答题卡上,非选择题必须在规定答题区域内作答,否则无效。
第I卷(选择题,共56分)
一、选择题(本题共14小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一
项符合题目要求,第10-14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.有关洛伦兹力和安培力的描述,下列说法正确的是( )
A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力可做正功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。
如关系式U=IR,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和Ω(欧)的乘积等效。
现有物理量单位:
m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和T(特),由它们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是()
A.J/C和N/CB.C/F和T·m2/s
C.W/A和C·T·m/sD.
和T·A·m
3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高且快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
4.如图是比荷相同的两个粒子从O点垂直进入直线边界匀强磁场区域的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A.a带负电,b带正电
B.a的带电量比b的带电量小
C.a运动的速率比b的小
D.a在磁场中的运动时间比b的短
5.把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在水平方向的匀强磁场中,匀强磁场的方向与铝盘平面垂直,盘的下边浸在水银槽内,将转轴和水银用导线直接连在电源的两极上,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.由于磁场对电流的作用,铝盘将顺时针转动
B.由于磁场对电流的作用,铝盘将逆时针转动
C.将电源两极对调,铝盘的转动方向不会改变
D.将电流及磁场方向同时改变,铝盘的转动方向改变
6.如图所示,质量m=0.1kg的AB杆放在倾角θ=30°的光滑轨道上,轨道间距L=0.2m,电流I=0.5A。
当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后,杆AB处于静止状态,则所加磁场的磁感应强度不可能为( )
A.4T B.6T C.8T D.10T
7.电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面。
不加磁场时,电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M,加磁场后电子束偏转到P点外侧。
现要使电子束偏转回到P点,可行的办法是( )
A.减小加速电压
B.增加偏转磁场的磁感应强度
C.将圆形磁场区域向屏幕靠近些
D.将圆形磁场的半径增大些
8.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向水平(图中垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动
B.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动
C.若给P一初速度,P可能做匀速直线运动
D.若给P一初速度,P可能做逆时针方向的匀速圆周运动
9.如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长是L,自框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻框全部进入磁场。
规定顺时针方向为感应电流t的正方向。
外力大小为F,框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P-t图象为抛物线。
则这些量随时间变化的关系正确的是( )
10.如图所示,金属导线弯成一个半径为R的圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+Kt(K>0)随时间变化,t=0时,P、Q两板电势相等.两板间的距离远小于环的半径,经过一段时间t,电容器Q板( )
A.带正电B.带负电
C.所带电荷量与t成正比D.电荷量是CK
R2
11.在如图所示电路中,口字形铁芯上绕有两组线圈L1、L2,线圈L2与光滑水平金属导轨相连,放在导轨上的ab导体由于受到安培力向左移动,这可能发生在( )
A.闭合S的瞬间
B.断开S的瞬间
C.闭合S后,减小电阻R时
D.闭合S后,增大电阻R时
12.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则( )
A.从P射出的粒子速度大
B.从Q射出的粒子速度大
C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
13.如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,k为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中,下列说法正确的有( )
A.在k处球b速度最大B.在k处球c对轨道压力最大
C.球b需时最长D.球c机械能损失最多
14.如图所示,两根相距为L的光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m,金属棒受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒定拉力F的作用,棒沿导轨匀速下滑,则在它下滑h高度的过程中,以下说法正确的是( )
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力做功等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热
D.通过金属棒横截面的电量为
第II卷(6小题,共54分)
2、实验题(本题2小题共计14分.请将解答填写在答题卡相应的位置.)
15.(4分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是 mm.用螺旋测微器测量一根粗金属丝的直径,如图乙所示的读数是 mm
16.(10分)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室可供选择的器材如下:
A.待测小灯泡(6V500mA)
B.电流表A(0﹣0.6A内阻约0.5Ω)
C.电压表V(0﹣3V内阻5kΩ)
D.滑动变阻器R1(0﹣lkΩ100mA)
E.滑动变阻器R2(0﹣5Ω1.5A)
F.电阻箱R3(0﹣9999.9Ω)
G.直流电源E(约6V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
(1)将电压表量程扩大为6V,与它串联的电阻箱的阻值应调为 kΩ.
(2)图甲中画出了实验的部分电路,请你补全电路图;滑动变阻器应选用 (选填“Rl“或“R2“).
(3)实验中,变阻器滑动触头P在ab间移动时,发现小灯泡两端的电压只能在3.5V﹣6.0V间变化,则电路中出现的故障可能是 .
(4)排除故障后,测量出多组数据以灯泡两端的电压U为横轴,电流表的示数I为纵轴,描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由于电压表V内阻分流的影响,则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的 (选填“上方“或“下方“).
3、计算题(共四小题,共计40分。
解答计算题部分应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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。
)
17.(8分)如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B.方向垂直纸面向里.电量为q,质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角.试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径;
(2)粒子的入射速度.
18.(10分)如图所示,足够长的水平U形光滑金属导轨,宽度为L=1m,导轨电阻忽略不计,定值电阻R=0.4Ω。
所在空间均存在磁感应强度B=0.5T,方向垂直导轨向上的匀强磁场。
质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用水平向右垂直于金属棒、大小为F=2N的恒力拉动ab棒由静止开始向右运动。
求金属棒:
(1)匀速运动时的速度大小;
(2)速度达到v1=2m/s时,其加速度大小.
19.(12分)在平面直角坐标系xoy中,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成45º角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差UMN;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
20.(10分)如图所示,MN和PQ是平行、光滑、间距L=1m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆,其最上端通过电阻R相连接,R=5Ω.R两端通过导线与平行板电容器连接,电容器上下两板距离d=1m.在R下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和Ⅱ,磁感应强度均为B=2T,其中区域I的高度差h1=3m,区域Ⅱ的高度差h2=1m.现将一阻值r=5Ω、长L=1m的金属棒a紧贴MN和PQ,从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放;a进入区域I后即刻做匀速直线运动,在a进入区域I的同时,从紧贴电容器下板中心处由静止释放一带正电的微粒A.微粒A的比荷
=2C/kg,重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)金属棒a的质量M;
(2)在a穿越磁场的整个过程中,微粒发生的位移大小x.
(不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间)
参考答案
1.B2.B3.D4.C5.B6.A7.C8.C9.C10.AD11.BD12.BD13.BC14.ACD
15.(4分)
(1)10.50(2分)
(2)6.789~6.791(2分)
16.
(1)5
(2)如图,
R2
(3)ac间断路
(4)下方
17.(8分)解:
(1)轨迹对应的圆心角等于60°,画出轨迹,如图,
根据几何关系
∴
(4分)
(2)
(2分)∴v=
(2分)
18.(10分)解:
(1)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(2分)
(2)
(1分)
(2分)
(1分)
19.(12分)解:
⑴设粒子过N点的速度为v,有
,v=
v0(2分)
粒子从M点到N点的过程,有
(1分)
(1分)
⑵以O′圆心做匀速圆周运动,半径为O′N,有
(1分)
(1分)
⑶由几何关系得:
ON=rsinθ设在电场中时间为t1,有ON=v0t1
(2分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
(1分)
设粒子在磁场中运动的时间为t2,有
(1分)
(1分)
t=t1+t2解得:
(1分)
20.(10分)解:
(1)a下滑h的过程中,v2=2gh解得:
v=10m/s(1分)
a进入磁场Ⅰ后:
BIL=Mg(1分)
感应电动势为:
E=BLv=20V感应电流为:
I=
=2A(1分)
解得:
M=0.4kg(1分)
(2)因磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小相同,故a在磁场Ⅱ中也做匀速运动,a匀速穿过磁场中的整个过程中,电容器两板间的电压为:
U=
=10V
场强为:
E′=
=10V/m(1分)
a穿越磁场I的过程中经历时间为:
t1=
=0.3s
此过程下板电势高,加速度为:
a1=
=10m/s2,方向竖直向上(1分)
末速度为:
v1=a1t1=3m/s
向上位移为:
x1=
a1t12=0.45m(1分)
a穿越磁场Ⅱ的过程中经历时间为:
t2=
=0.1s(1分)
此过程中上板电势高,加速度为:
a2=
=30m/s2,方向竖直向下
末速度v2=v1﹣a2t2=0,故微粒运动方向始终未变
向上位移为:
x2=v1t2﹣
a2t22=0.15m(1分)
得:
x=x1+x2=0.45+0.15=0.60m(1分)
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- 物理 吉林省 长春市 十一 中学 年高 上学 期中考试
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