高二年级物理第一学期期末考试试卷
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.将答案涂写在答题卡上。
1.关于电场,下列说法正确的是
A.电场是假想的,并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是客观存在的
C.电场对放人其中的电荷有力的作用 D.电场对放人其中的电荷没有力的作用
2.使用电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是
A B
C
D
3.图2所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,
可以:
A.增大
B.减小
C.增大 D.减小
4.一个不带电的枕形绝缘导体,移到带正电的带电体C的附近,如图3所示,达到静电平衡时,则:
A.A端带正电,B端带负电,A端比B端电势高
B.A端带负电,B端带正电,A端比B端电势低
C.A端带正电,B端带负电,A端比B端电势相等
D.A端带负电,B端带正电,A端比B端电势相等
5.如图4所示,两根导体棒ab、cd,平行放在固定光滑导轨mn、pq形成一个闭合回路。当一条形磁铁从上向下插入回路的过程中,关于ab、cd的运动情况,以下说法正确的是:
A、互相靠近
B、互相远离
C、地面对轨道的支持力增大
D、磁铁极性不明,无法判断
6.如图5所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角。E、F分别为PS和PQ的中点。关于线框中的感应电流,正确的说法是:
A.当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大
B.当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大
C.当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大
D.当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大
7.有一个矩形平面线圈面积为S,置于匀强磁场中,线圈平面与磁感线方向的夹角为,穿过该线圈的磁通量为
,则匀强磁场强度B的大小为:
A. B.
C.
D.
8.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。下列电器设备中,哪些利用电磁感应原理 :
A.动圈式话筒 B.白炽灯泡 C.磁带录音机 D.日光灯镇流器
9.三个带正电的粒子a、b、c所受的重力可略去不计。它们以相同的动能垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场中,轨迹如图6所示。则三种粒子质量相比较 :
10.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图7所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上. 设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有:
A. v1=v2
B. v1>v2
C. s1=s2 D. t1<t2
二、非选择题部分(计算题的解答要求:①作出反映题目意思的解题示意图;②写出必要的文字说明;③列出依据的基本公式;④重要演算步骤和结果表达式;⑤代入已知数值计算,答案中必须明确写出数值和单位;⑥如有必要可以对结论进行简单的讨论.)
11.3分)如图8所示,a、b两线框套在条形磁铁上,它们同平面的轴线与条形磁铁重合,则穿过它们的磁通量相比,较大的是线圈__________。
12.(3分)用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋纽置于“×10”档,测量时指针指在100与200刻度的正中间,可以确定_______
A.R=150Ω B.R=1500Ω C.1000ΩR
1500Ω
D.1500Ω
R
2000Ω
13.(6分)如图9所示,电子射线管(A为其阴极),放在蹄形磁轶的N、S两极间,射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的_______极和_________极。(填“正”或“负”)此时,荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转。(填“向上”、“向下”或“不”)。
14.(6分)图10中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的内阻为___Ω.当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是___V.
15.(12分)在测量电阻的实验中,提供的器材有:3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻Rx,以及开关S、导线等。要求:①电流表内接;②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V间变化。
在实验中,有的同学连成图3、图4所示的电路,其中a, b, c,…,k是表示接线柱的字母。请将图11、图12中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),分别填在图下面相应的表格中。
图11对应的表格
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
图12对应的表格
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
16.如图13所示,一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右。当细线离开坚直位置的偏角为q时,小球处于平衡。求:(1)小球带何种电荷?(2)求出小球所带电量。
17.如图14所示电路中,U=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池的内阻可忽略.求:⑴闭合开关S,求
稳定后通过R1的电流.⑵将开关断开,这以后流过R1的总电量.
18.电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为U)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图15所示.求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m,电量为e)
19.如图16所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.p是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关s,重物p以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物p上升的速度v=0.70m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量m=45kg(g取10m/s2).求(1)电动机消耗的电功率P电;(2)绳对重物做功的机械功率P机;(3)电动机线圈的电阻R.
20.一有界匀强磁场区域如图17所示,质量为m,电阻为R,半径为r的圆形线圈一半在磁场内,一半在磁场外,t=0时磁感应强度为B,以后均匀减小直至零,磁感应强度的变化率 为一常数k,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,不考虑重力影响.求
(1) t=0时刻线圈的加速度.
(2) 线圈最后做匀速直线运动时回路中的电功率.
21.据报道,我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图18所示,电路中有一段金属导体,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、电流强度为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。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。
(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?
(2)求磁场磁感应强度B的大小。
高二年级物理第一学期期末考试试卷答卷
二、非选择题部分(计算题的解答要求:①作出反映题目意思的解题示意图;②写出必要的文字说明;③列出依据的基本公式;④重要演算步骤和结果表达式;⑤代入已知数值计算,答案中必须明确写出数值和单位;⑥如有必要可以对结论进行简单的讨论.)
11,________________ 12,________________
13,______ 、______、____________ 14,____________ ,____________
15,
图11对应的表格
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
图12对应的表格
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
高二年级物理第一学期期末考试试卷答案
一、本题共10小题;每小题4分,共40分
1,C 2,B 3,AD 4,D 5,AC 6,B 7,D 8,ACD 9,B 10,A
二、非选择题部分(计算题的解答要求:①作出反映题目意思的解题示意图;②写出必要的文字说明;③列出依据的基本公式;④重要演算步骤和结果表达式;⑤代入已知数值计算,答案中必须明确写出数值和单位;⑥如有必要可以对结论进行简单的讨论.)
11,b (3分) 12,C(3分) 13,负 、正、向下 (6分) 14,5,30(6分)
15,图3对应的表格(6分)
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
ce | 电源可能短路,损坏电源 | 撤销ce连线 |
fi , hj | 电流表指针反偏,损坏电流表 | fi→fh , hi→ij |
图4对应的表格(6分)
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
缺db(或dg或dk)连线 | 电压表的示数无法调到OV | 增添db(或dg或dk)连线 |
hj | 电流表短路,指针无示数 | 撤销hi连线 |
16,(10分)(1)小球在匀强电场中受力如图(2分),电场力水平向右,与场强方向相同。因此小球带正电荷(3分),
由平衡条件,知…………① (3分)
(2)小球所带电量
(2分)
.
17.(12分)解:⑴闭合开关S后,与
串联,由欧姆定律有:
3分
稳定后通过R1的电流为1A
⑵闭合开关S后,电容器两端的电压与的相等,有
3分
将开关S断开后,电容器两端的电压与电源的相等,有
3分
流过R1的总电量为
3分
18(12分)解:.解:设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,由动能定理得:
…………① 3分
电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则:
…………② 3分
作电子在磁场中的轨迹如图,由几何关系得:
…………③ 3分
联解①②③式得: 3分
19 (15分)
解:(1)电动机消耗的电功率为 P电=UI=5.5×110W=550W 3分
(2)绳对重物做功的机械功率为P机=mgv=45×10×0.70W=315W 3分
(3) 电动机输出的电功率为P机出==
W=450W 3分
电动机线圈的电阻R的发热功率为 P电--P机出=100W 3分
由 得
电动机线圈的电阻R= 3分
20(16分)解:(1)由法拉第电磁感应定律得:
E==S·
…………(2分)
又S=πr2,
=k …………(1分)
由闭合电电路的欧姆定律
I= …………(2分)
由安培力公式:
F=BI·2r …………(2分)
由牛顿第二定律
a=
…………(1分)
联立以上各式得:a= …………(2分)
(2)线圈做匀速直线运动,有三种可能
(a)线圈没有全部进入磁场,磁场就消失,所以以后没有感应电流,回路电功率P=0
…………(2分)
(b)线圈全部进入磁场,磁场没有消失,尽管有感应电流,但所受合力为零,同样做匀
速直线运动,电功率P=…………(1分)
结合(1)中E的求法可知E′=k·πr2解得P= …………(2分)
(C)在上面(b)的前提下,等到磁场消失后,电功率P=0 …………(1分)
21(15),(1)后侧面的电势较高。 (3分)
(2)当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转,使得前后两侧面间产生电势差,由此产生的电场阻碍了电子的偏转。当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时,前后两侧面间产生恒定的电势差。因而可得
(3分)
(3分)
(3分)
由以上几式解得磁场的磁感应强度 (3分)