高二物理第一学期期中考试试题
（尖子班用）
一、选择题：本题共10小题，每小题4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.
1.如图所示，当金属棒a在金属导轨上运动时，线圈b向右摆动，则金属棒a
A.向左匀速运动
B.向右减速运动
C.向左减速运动
D.向右加速运动
2．如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电
容器、灵敏电流表（零刻度在中间）和电源串联成闭
合回路．当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片
产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针
偏转．在对膜片开始施加压力从图中的虚线推到图
中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针
的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏） （ ）
A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度
C．向右偏到某一刻度后不动 D．向左偏到某一刻度后不动
3. 如图所示，是一火警报警器的一部分电路图，电阻Rt 是用半导体材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，C、D间连接警报器，当传感器Rt在检测范围内出现火警情况时，显示器电流表A的示数Ⅰ，报警器C、D间电压表的示数U的变化情况，下列说法中正确的是
A. I变大，U变小 B. I变小，U变小
C. I变小，U变大 D. I变大，U变小
4.如图所示，甲、乙两个完全相同的带正电粒子，以相同的动能在匀强磁场中运动，甲从B1区域运动到B2区域，且B1<B2，乙在匀强磁场中作匀速圆周运动，且在Δt时间内，该磁场的磁感强度从B1增大为B2则当（B）图中磁场增大为B2时甲乙两粒子动能的变化情况为
A. 都保持不变 B. 甲不变，乙增大
C. 都增大 D. 甲增大，乙不变
5.如图所示，半径为R的闭合金属环处于垂直环面的匀强磁场中，现用平行环面的拉力F，欲将金属环从磁场边界匀速拉出，则拉力F随金属环的位移x变化的图线为下图中的
6．如右图所示，两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100:1；电流比为10:1，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则
A．a为电流表，b为电压表
B．a为电压表，b为电流表
C．线路输送电功率是2200W
D．线路输送电功率是2.2×106W
7．如图，小灯泡A、B完全相同，带铁芯的线圈上的直流电阻可忽略，则( )
A．S闭合瞬间，A、B同时发光，接着A变暗至熄灭，B变的更亮
B．S闭合瞬间，A不亮，B立即亮
C．S闭合瞬间，A、B都不立即亮
D．稳定后在断开S瞬间，B灯立即熄灭，A灯亮一下后熄灭
8
．在右图所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同．若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是 （ ）
A．I1=I2=I3 B. I1>I2>I3
C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2
9．如图所示，导体棒ab长为4L，匀强磁场的磁感应
强度为B，导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度
ω匀速转动，aO=L.则a端和b端的电势差Uab
的大小等于（ ）
A．2BL2ω B．4BL2ω
C．6BL2ω D．8BL2ω
10．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B．一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则
A．如果B增大，vm将变大
B．如果α变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大
D．如果m变小，vm将变大
二、非选择题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值的单位。
11、在用DIS装置做“通电螺线管的磁感应强度测量”的学生实验时：
（1）实验目的是：观察通电螺线管的磁感应强度大小，并研究其 。
（2）做实验时，螺线管需接入6V或3V的稳压电源，若某同学在螺线管上接线柱的左右两端接上6V电压，经过磁传感器数次移动测量后并经过计算器处理后屏上出现如图（1）所示的图线。当该同学仅改变稳压电源的
时，屏上会出现图（2）中（a）的图线,当再调节电压为
时，屏上会出现图（2）中（b）的图线。
12．给你如下器材：热敏电阻、电铃、电源继电器，滑动变阻器，开关和导线若干。试从所给器材中选用一些器材制作一个高温自动报警器，要求是：不必要的器材尽量不用，画出电路图。并单述其工作原理.
13．如图是所示的光控电路是用二极管LED模仿路灯，该类二极管的正向导通电压大于1.8V，RG为光敏电阻，R1的最大值51kΩ,R2为330Ω。其中AY为斯密特触发，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某一个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25V）,而当输入端A的电压下到另一个值的时候（0.8V）,Y会从低电平跳到高电平（3.4V）.
（1）请分析该电路的工作原理
（2）到了节日，要想在傍晚时天亮一点就点，应该把R1的阻值调大些还是调小些？说明这样做的道理。
14.（13分）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量.
15．据报道，我国最近实施的“双星”计划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。磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面积是宽为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，电子电量为e。金属导电过程中，自由电子做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（z=a为前侧面， z=0为后侧面）哪个电势较高？
（2）求磁场磁感应强度B的大小。
16．如图所示，磁感应强度为0.5T的匀强磁场方向与导轨平面垂直，导轨和金属杆的电阻不计且接触良好，电表都是交流电表。已知金属杆在外力的作用下，以O为平衡位置在MN之间做简谐振动，其速度随时间的变化规律为v=20sin31.4t m/s， 导轨的宽度L=20cm，闭合铁芯两臂线圈的匝数分别是n1=800匝,n2＝200匝，R=5Ω。求：
(1) 金属杆的感应电动势随时间的变化规律；
(2) t=0时刻，两只电表的示数分别是多少；
(3) 在一个周期内，外力所做的功。
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(1)除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值。
(2)当棒的位移为100m时，其速度已经达到10m／s，求此过程中电阻上产生的热量。
18.如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计，试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积.
(2)粒子在磁场中运动的时间.
(3)b到O的距离.
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高二物理（尖子班用）
一、选择题答案涂在答题卡上（答在其它地方无效）
二、非选择题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值的单位。
11、（6分）(1)
；(2)
; 。
12、（12分）
13、（12分）
14、（15分）
15、（15分）
16、（16分）
17、（17分）
18、（17分）
参考答案:
1 BC 2A 3.A 4B 5 D 6BD 7 AD 8、D 9. B 10BC 11、分布规律，正、负极，3V
12、解析：选择热敏电阻、电铃、电源继电器及导线若干，连接电路如图2。
原理：当温度升高，热敏电阻电阻减小，螺线管中电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触头接触，含电铃电路闭合，电铃鸣响报报警。
13．（1）光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的增大而减小,此时电阻R1上的电压增大,A端的电势降低,为低电平,由于AY是非门电路,此时Y端输出为高电平3.4V，此时加在二极管的电压为U=5.0V – 3.4V=1.6V<1.8V即小于二极管的导通电压，二极管不发光。光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的减弱而增大, ,此时电阻R1上的电压减小,A端的电势升高,为高电平,由于AY是非门电路,此时Y端输出为低电平0.25V，此时加在二极管的电压为U=5.0V – 0.25V=4.75V>1.8V即大于二极管的导通电压，二极管发光。
（2）应将电阻R1的阻值调小些，光敏电阻RG在有一定光照时，阻值虽小，此时电阻R1上获得电压U1还是变小，A端的电势是高电势，Y端的电平是低电平，二极管导通发光。
14、解:设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x，由题设知：
mg=kx，则x=
① (2分)
由全电路欧姆定律知：
I=
② (3分)
U=I·R′=I·
③ (3分)
联立①②③求解得
(2分)
15．（14分）解：（1）由左手定则可知，电子受到的洛仑兹力沿z轴正方向，电子向前侧面偏转。故后侧面电势较高。 （4分）
（2）设自由电子匀速运动的速度为v，则由电流的微观表达式有 I=neabv ①（3分）
金属导体前后两个侧面间的电场强度 
② （2分）
达到稳定状态时，自由电子所受洛仑兹力与电场力平衡，则有
③ （3分）
由以上三式解得，磁感应强度的大小为B= 
（2分）
16解：(1) 
V 4’
(2) 电表的示数是正弦式交流电的有效值
(3) 外力做的功全部转化为电能 即
17、
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18、解:(1)带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力
(2分)
其转动半径为 (2分)
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为:
(2分)
要使圆形匀强磁场区域面积最小，其半径刚好为l的一半，即:
(2分)
其面积为
(2分)
(2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为1200，带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的
，
(4分)
(3)带电粒子从O处进入磁场，转过1200后离开磁场，再做直线运动从b点射出时ob
距离:
(4分)