1、广东实验中学 20162017 学年（上）高二级期末模块考试理 科 物 理本试卷分选择题、非选择题二部分，共 8 页，满分 150 分，考试用时 120 分钟注意事项：1答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名考号填写在答题卡上2选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在另发的答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效4考生必须保持答题卡的整洁，考试结束
2、后，将答题卷和答题卡一并收回第一部分 选择题（共 88 分）一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分每题只有一个选项是正确的 ）1首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）A安培 B法拉第 C奥斯特 D特斯拉2电场强度 是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量的表达式是不相同的qFE物理方法（ ）A电流 B磁感应强度rRIILFC电容 D电阻UQUR3 电 场 中 有 a、 b 两 点 ， a 点 电 势 为 4V， 带 电 量 为 C 的 负 离 子 仅 在 电 场 力 作 用 下 从8102 a 运 动 到 b 的 过 程 中 ， 电 场 力 做 正 功 J，
3、 则 （ ）8Ab 点电势是 2V Ba 、 b 两点中，b 点电势较高C此电荷的电势能增加 D该电荷速度一定减小4两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 （ ）A 两电阻的阻值为 R1 大于 R2B两电阻串联在电路中时，R 1 两端电压大于 R2 两端电压C两电阻串联在电路中时，R 1 消耗的功率小于 R2 消耗的功率D两电阻并联在电路中时，R 1 的电流小于 R2 的电流5 如图所示，长为 2L 的直导线折成边长相等、夹角为 60的 V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当在该导线中通以电流强度为 I 的电流时，该IUOR1R2V 形通电导线受到的安
4、培力大小为 ( )A0 B0.5BILCBIL D2BIL6两个分别带有电荷量 和 的相同金属小球（均可视为点电荷） ，固定在相距为Q3的两处，它们间库仑力的大小为 。两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则r F2r两球间库仑力的大小为（ ）A B C D 12F4334F12F7如图所示，有一根直导线上通以恒定电流 I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场 B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是 ( )Aa 点Bb 点C c 点Dd 点8如图所示是一火警报警电路的示意图其中 R3 为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接
5、一报警器当传感器 R3 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U 的变化情况是 ( )AI 变大，U 变小BI 变小，U 变大CI 变小，U 变小DI 变大，U 变大9如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在 B 处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场中，有一带正电小球从 A 静止释放，且能沿轨道前进，并恰能通过半圆形轨道最高点 C.现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度 H与原释放高度 H 的关系是 ( )AHH D无法确定10美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量如图所示，平行板电容器两极板 M、NHAB
6、C相距 d，两极板分别与电压为 U 的恒定电源两极连接，极板 M 带正电现有一质量为m 的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则 ( )A油滴带正电B油滴带电荷量为mgUdC电容器的电容为kmgdU2D将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动二、多项选择题（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 ）11质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确
7、的是 ( )AM 带负电，N 带正电BM 的速率小于 N 的速率C洛伦兹力对 M、N 不做功DM 的运行时间大于 N 的运行时间12一充电后与电源断开的平行板电容器，保持两极板的正对面积、间距不变，在两极板间插入一电介质，则 ( )A电容器的电容 C 增大 B电容器的电容 C 减小C两极板间的电势差 U 增大 D两极板间的电势差 U 减小13一台直流电动机的电阻为 R，额定电压为 U，额定电流为 I，当其正常工作时下述正确的是 ( ) A电动机所消耗的电功率为 IU Bt 秒内所产生的电热为 IUtC t 秒内所产生的电热为 I2Rt Dt 秒内所产生的机械能为 IUtI 2Rt14如图，正点
8、电荷放在 O 点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的 O 点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于 a、b、c、d、e ，下列说法正确的是 ( )Ab、e 两点的电场强度相同Ba 点电势高于 e 点电势C b、c 两点间电势差等于 e、d 两点间电势差D电子沿圆周由 d 运动到 c，电场力做功为零15如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从 ab 边离开磁场的电子，下列判断正确的是 ( )A从 a 点离开的电子速度最小B从 a 点离开的电子在磁场中运动时间最短C从 b 点离开的电子运动半径最小D从 b 点离开的电子速度偏转角最小16 回旋加速
9、器的主要结构如图所示，两个 D 形空盒拼成一个圆形空腔，中间留一条缝隙，当其工作时，关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是A与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C 与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量、电荷量越大，能量越大17如图所示的电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，两平行金属板间有匀强磁场开关S 闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带正电粒子恰好以速度 v 匀速穿过两板若不计重力，以下说法正确的是 ( )A如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动B保持开关闭合，将 a 极板向下移动一点
10、，粒子将向下偏转C保持开关闭合，将滑片 P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D保持开关闭合，将滑片 P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出18如图所示为一个质量为 m、带电荷量为q 的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，圆环以初速度 v0 向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为 ( )A0 B mv12 20C m3g22q2B2D m(v )12 20 m2g2q2B2D1D2ab第二部分非选择题（共 62 分）三、实验题（两题，共 20 分）19 （ 8 分）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，(1) 首先用螺旋测微器
11、测量其直径，其值为_mm。为了进一步测量此金属丝电阻 Rx 的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A 多用电表B 电压表 Vl，量程 6 V，内阻约 10 kC 电压表 V2，量程 15 V，内阻约 20 kD 电流表 Al，量程 0.6 A，内阻约 0.2 E 电流表 A2，量程 3 A，内阻约 0.02 F 电源：电动势 E=7.5 VG 滑动变阻器 Rl，最大阻值 10 ，最大电流为 2 AH 滑动变阻器 R2，最大阻值 50 ，最大电流为 0.2 AI 导线、电键若干(2) 在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“10”欧姆挡，其阻值
12、如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用_ 欧姆挡(选填“100”或 “1”)，并要重新进行 _；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则 Rx 的阻值大约是_；(3) 在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从 0 开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是 (填器材前面的字母代号) ；(4) 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。454035020 （ 12 分）某同学为了测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r。 先用多用电表估测电动势 E。将选择开关旋至直流 2.5V 档，红、黑表笔与干电
13、池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_V。 再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。 由实验测得的 7 组数据已在图丁的 U-I 图上标出，请你完成图线。由图象可得E_V （保留三位有效数字） ，r_ （保留两位有效数字） 。图甲SAVE、r图乙图丙 3 15V 30.6A+图丁I/AU/V1.501.401.301.201.100.00 0.10 0.20 0.30 这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是 。A主要是由电压表的分流引起的B主
14、要是由电流表的分压引起的C电动势测量值小于真实值D内阻测量值大于真实值四、计算题（三题，共 42 分）21 （ 10 分）质谱仪是研究同位素的重要仪器，如图所示为质谱仪原理示意图设粒子质量为 m、电荷量为 q，从 S1 无初速度释放进入电场，加速电场电压为 U，之后垂直磁场边界进入匀强磁场，磁感应强度为 B则粒子进入磁场时的速度是多大？打在底片上的位置到 S3 的距离多大？粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少？（不计粒子重力）22（ 16 分） 有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为 ，极板长为 L，极板d间有一匀强电场，U 为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速 射入，其0
15、v方向平行于极板，并打在极板边缘的 D 点，如下图（甲）所示。电子的电荷量用 e 表示，质量用 表示，重力不计。回答下面问题（用字母表示结果） .m（1 ）求电子打到 D 点的动能；（2 ）电子的初速 必须大于何值，电子才能飞出极板；0v（3 ）若极板间没有电场，只有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，电子从极板左端的正中央以平行于极板的初速 v 射入，如下图（乙）所示，讨论电子的初速 v 何值，电子才能飞出极板？dLd/2（甲）dLd/2（乙）vD D23 （ 16 分）如图，空间区域、有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ 为理想边界，区域高度为 d， 区域的高度足够大匀强电场方向竖直向上
16、； 、区域的磁感应强度均为 B，方向分别垂直纸面向里和向外一个质量为 m，电量为 q 的带电小球从磁场上方的 O 点由静止开始下落，进入场区后，恰能做匀速圆周运动已知重力加速度为 g(1)试判断小球的电性并求出电场强度 E 的大小；(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到 O 点，求它释放时距 MN 的高度 h；(3)试讨论在 h 取不同值时，带电小球第一次穿出区域的过程中，电场力所做的功广东实验中学 20162017 学年（上）高二级期末模块考试理 科 物 理 答 案一、 单选题（4 分/题）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 C A B C C B A D A C二、 多选题
17、（6 分/题，漏选得 3 分）题号 11 12 13 14 15 16 17 18答案 AC AD ACD CD BC AB BD ABD三、 实验题（两题，共 20 分）19. （8 分） （1）0.8850.002mm （1 分）（2 ） “ ”欧姆挡 欧姆调零 9 （3 分）（3 ） BDFGI （ 2 分）（4 ）如右图所示 （2 分）20.（12 分） 1.450.01（2 分） （有效数字位数不对的，不给分） OdhM NP QB连线如图甲（2 分） 图乙（2 分） （画折线不给分）1.490.01（2 分） 1.0 1.1（2 分）AC(2 分)四、计算题（三题，共 42 分）2
18、1（10 分）解析 由 ，得粒子进入磁场时的速率为 v （3 分）21mvqU2qUm由 得，在磁场中运动的轨道半径为 r ，rvB2 1B2mUq所以打在底片上的位置到 S3 的距离 d=2r= . （4 分）2B2mUq再由 得 ,时间 （3 分）vrT2qBmTt22 （ 16 分）解：（1）设电子打到 D 点时的动能为 Ek，由动能定理可得：（ 2 分）eUmvEk20由式解得： （1 分）0()/kv（2）设电子刚好打到极板边缘时的速度为 v，电子在平行板电容器间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为 a，在电场中的飞行时间为 t，则由电场力及牛顿第二定律、平抛运动的规律可得：图乙I
19、/AU/V1.501.401.301.201.100.00 0.10 0.20 0.30图甲 3 15V 30.6A+（1 分）madeu（1 分）2/t（1 分）vL由式联立解得： （1 分）muedLv所以电子要逸出电容器，必有： （1 分）0/（3）在只有磁场情况下电子要逸出电容器，有两种情况.电子从左边出，做半圆周运动，其半径： （1 分）1/4Rd由洛仑兹力和向心力公式可得： （1 分）21evB由式解得： （1 分）1/4vedm因此电子避开极板的条件是： （1 分）/4d电子从右边出，做半圆周运动其半径： 222(/)RLd由式解得： （1 分）2(4)/(RL由洛仑兹力和向心力
20、公式可得： （1 分）22/evBm11由 式解得： （1 分）11 2()/(4)vd12电子避开极板的条件是： （1 分）2/()Ld23 （ 16 分）解析：(1)带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，合力为洛伦兹力，重力与电场力平衡，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电。由 qE=mg解得 qmgE(2)带电小球在进入磁场前做自由落体运动，依机械能守恒有 mgh= mv21带电小球在磁场中作匀速圆周运动，设半径为 R，依牛顿第二定律有 qvB=m Rv由于带电小球在、两个区域运动过程中 q、v、B、m 的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为 2R，内角为 60，如答图(a)所示由几何关系知 R= 解得 h= ；作出小球运动大致轨迹60sindgd23图
