1、第一学期期末考试高二年级物理试卷及答案一选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。 ）1在物理学史上，发现电流的周围存在磁场的著名科学家是（ ）A奥斯特 B伽利略 C焦耳 D库仑2如图，带电粒子射入一固定的、带正电的点电荷 Q 的电场中，沿图中实线轨迹从a 运动到 b，a 、b 两点到点电荷 Q 的距离分别为 ra、r b(rar b)，不计粒子的重力。则（ ）A运动粒子带负电Bb 点的场强大于 a 点的场强Ca 到 b 的过程中，电场力对粒子不做功Da 到 b 的过程中，粒子动能
2、和电势能之和保持不变3传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示为测定压力的电容式传感器，A 为固定电极，B 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现已知该电容式传感器充电完毕且电量不变，将它与静电计相 连，如图。当待测压力增大时 ( )A电容器的电容将增大，静电计指针偏角将增大B电容器的电容将增大，静电计指针偏角将减小C电容器的电容将减小，静电计指针偏角将减小D电容器的电容将不变，静电计指针偏角不变4如图所示，直线 A 为某电源的路端电压 U 与电流 I 的关系图象，曲线 B 为某小灯泡的 U-I 图
3、象。当用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源提供的总功率和输出功率分别是（ ）A1.6 W、0.8W B0.8W 、0.4WC1.2 W 、0.8W D0.6W 、0.4W5如图所示的电路中，电源的内阻不为零，A 为小灯泡，R 1为定值电阻，R 0为滑动变阻器。若将滑动触头 P 向 b 端滑动，则（ ）AA 灯变亮, R 1消耗的功率变小BA 灯变亮, R 1消耗的功率变大CA 灯亮度不变, R 1消耗的功率变大DA 灯变暗, R 1消耗的功率变大6有一台电风扇，当它两端加电压220V 时，能正常工作，工作电流为0.5A 。则下列说法中正确的是（ ）A电风扇线圈电阻大于 440B电风扇线圈电阻小
4、于440C电风扇线圈电阻生热功率大于110WD电风扇线圈电阻生热功率小于 110W7质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的平行导轨上，导轨宽为 d，杆与导轨间的摩擦因数为 ，有电流时 ab 恰好在导轨上静止，如图所示，下图是沿 b 到 a 观察时的四种不同的匀强磁场方向下的四个平面图，其中通电细杆 ab 与导轨间的摩擦力可能为零的是（ ）8通电直导线与矩形金属线框位于同一平面内，如图所示。为使线框产生图示方向的感应 电流，可( )A使导线中电流增强B使导线中电流减弱C使线框靠近导线移动D使线框远离导线移动9如图所示，开关 S 原来闭合，电阻 rR，线圈电阻忽略不计，若在 t1时刻断开 S
5、，以向右通过 R 的电流方向为正方向，则断开 S 前后，通过电阻 R 的电流情况用下图中哪个图象表示比较合适（ ）10如图所示，甲区域有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，而乙区域只有垂直于纸面的另一匀强磁场。一束含有不同离子的大量粒子，以大小不同的速度由左向右射入区域甲，其中只有一部分离子能沿直线穿过区域甲而进入区域乙，进入区域乙后分成 a、b 两束。不计离子的重力，分成 a、b 两束一定是由于这些离子具有A不同的电量 B不同的质量C不同的比荷 D不同的速率二填空题（本大题共3小题，共18分）11在某电场内，把一个带电量为510 -8C 的正电荷从 M 点移到 N 点，电场力做功为2
6、.010-6J，则 M、N 两点的电势差 UMN=_V。若将此电荷从 M 点移到电势零点，克服电场力做功为1.010 -6J，则 M 点的电势是_V。12如图所示，两条平行金属导轨 ab、cd 置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离为 =0.5m. 金属杆 MN 垂直于导轨放置在导轨 ab、cd 上，并沿两条导轨向右匀速滑动，速度 v=12m/s，产生的感应电动势为3V 。由此可知，磁场的磁感应强度B_T。金属杆 MN 中的电流方向_。 （填“向上”或“向下” ）13如图所示，真空中有一电子束，以初速度 v0沿着垂直场强方向从 O 点进入电场，以 O 点为坐标原点，沿 x 轴取
7、OA=AB=BC，再自 A、B、 C 作 y 轴的平行线与电子径迹分别交于 M、N、P 点，则 AM:BN:CP=_，电子流经 M、N、P 三点时沿 x 轴的分速度之比为_三简答题（本大题有两小题，各16分，共32分。要求有必要的文字说明和演算步骤，有数值计算的题必须明确写出数值与单位。 ）14 如图所示，宽度为 、边界竖直的匀强磁场，磁感应强度为 B。一带电量为 q 的负离子从 A 点以水平方向、大小为 v 的速度垂直进入磁场。当离子从 D 点离开磁场时，向下偏移的距离 y= ，不计离子的重力。求：（1）离子在磁场中做圆周运动的半径；（2）离子在磁场中做圆周运动的时间。15如图，某空间存在着
8、正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。场强 E N/C，磁感强度 B1T。现有一个质量 m210 -6kg，带电量 q+210 -6C 的液滴，沿图中虚线做直线运动。(g 取10m/s 2)求：（1）判断速度方向并求 ；（2）求速度大小。 卷（卷共50分）一填空题（共24分）1 （6分）如图，在磁感强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为 的正方形闭合导线框，电阻为 R。（1）当线框从位置（线框平面磁感线）转到位置（线框平面磁感线）所用时间为 t，则在该过程线框中产生的平均感应电动势 E_。（2）当线框由位置转至位置的过程中，通过导线横截面的电量 q_。2
9、 （6分）先后以速度 v 和2v 匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置( 有界磁场边界，如图所示)拉出有界的匀强磁场的过程中，如图所示。那么，在先后两种情况下，线圈中感应电流之比为_，线圈中产生的热量之比为_，外力 F 的功率之比为_。3 （6分）如图所示，置于水平面的平行金属导轨间距 d=0.5m，左端用直导线连接且垂直导轨，金属棒 ab 垂直导轨跨在两导轨之间，距导轨左端 L0.8m，ab 与导轨间的最大静摩擦力为 f=0.2N，金属棒 ab 的电阻为 R0.2，其他电阻不计。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。开始时磁场的磁感强度为 B0=1.0T，以后以0.2T/s 的变化率均匀增大，
10、从磁感强度开始变化，经_s 金属棒 ab 开始运动。4 （6分）下图为“研究电磁感应现象”的实验装置（1）将图中所缺的导线补接完整。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_（填“向右偏”、 “向左偏”“不偏”） ，B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_（填“向右偏” 、 “向左偏 ”“不偏”） 。二计算题（26分，要求有必要的文字说明和演算步骤，有数值计算的题必须明确写出数值与单位。 ）5 （12分）如图所示，直角坐标系 xOy 位于竖直平面内，在水平的 x 轴下方存在
11、匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为 B，方向垂直 xOy 平面向里，电场线平行于 y 轴。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小球，从 y 轴上的 A 点水平向右抛出，经 x 轴上的 M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从 x 轴上的 N 点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为 L，小球过 M 点时的速度方向与 x 轴的方向夹角为 。不计空气阻力，重力加速度为 g，求(1) 电场强度 E 的大小和方向；(2) 圆周运动的半径；(3) 小球从 A 点抛出时初速度 v0的大小6 （14分）如图所示，两根正对的平行金属直轨道 MN、MN位于同一水平面上，两轨道之间的距离 =0.50m，轨
12、道的 MM端之间接一阻值 R=0.40 的定值电阻，NN 端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道 NP、N P平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50m直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度 B=0.64 T 的匀强磁场中，磁场区域的宽度 d=0.80m，且其右边界与 NN重合现有一质量 m=0.20kg、电阻 r=0.10 的导体杆 ab静止在距磁场的左边界 s=2.0m 处在与杆垂直的水平恒力 F=2.0N 的作用下 ab 杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去 F，结果导体杆 ab 恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点 PP已知导体杆 ab 在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道
13、垂直，导体杆 ab与直轨道之间的动摩擦因数 =0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g=10m/s2，求：（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻 R 上的电荷量；（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热参考答案卷1、 A 2、 BD 3、 B 4、 C 5、 D 6、 BD7、 AB 8、 AC 9、 C 10、 C11、 40 ;-2012、 0.5 向上13、 1:4:9；1:1:114解析：(1）由几何关系 (r- y)2+ 2 r 2可得 r (2)如图做 AD 的中垂线 EO，AOE= ADC=由 tan= ，得 =AD
14、弧长 s=r（2 ）t得 t （2）15（1）沿与水平斜向上60 o（2）20m/s，卷1 ，21:2,1:2.，1:4354图略 向右偏 向左偏5.（1） ，方向竖直向上 （2） （3）6.解：（1）设导体杆在 F 的作用下运动至磁场的左边界时的速度为 v1，根据动能定理则有（F-mg）s= mv12导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势 E=B v1此时通过导体杆上的电流大小I=E/（R+r）=3.8A（或3.84A ）根据右手定则可知，电流方向为由 b 向 a（2）设导体杆在磁场中运动的时间为 t，产生的感应电动势的平均值为 E 平均 ，则由法拉第电磁感应定律有 E 平均 =/t=B d/t通过电阻 R 的感应电流的平均值 I 平均 =E 平均 /（R+r）通过电阻 R 的电荷量 q=It=0.512C（或0.51C）（3）设导体杆离开磁场时的速度大小为 v2，运动到圆轨道最高点的速度为 v3，因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有 mg=mv32/R0对于导体杆从 NN运动至 PP的过程，根据机械能守恒定律有mv22= mv32+mg2R0解得 v2=5.0m/s导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能E= mv12 mv22=1.1J此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=E-mgd=0.94J
