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四川省巴中市四县联考高二物理试题


巴中市四县中 2014-2015 学年度上期期末学业质量监测

高 二 物



命题人:四川省通江中学 徐飞
本试卷分为试题卷和答题卡两部分, 其中试题卷由第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题) 组成,共 6 页;答题卡共 2 页。满分 100 分,考试时间 90 分钟。 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的班级、姓名用 0.5 毫米黑色签字笔填写清楚,同时用 2B 铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。 2.选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干 净后再选涂其它答案;非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答 题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.考试结束后将答题卡收回。

第 I 卷(选择题,共 42 分) 一.单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分,每小题给出的四个选 项中只有一个是正确的)
1. 下列说法中正确的是 A.电流既有大小,又有方向,因此电流是矢量

B.电场强度是矢量,方向就是电荷在该点的受力方向 C.磁感应强度是矢量,方向与垂直放入该点的电流元受力方向一致 D.磁通量、电势均有正负,但它们是标量 2.下列说法正确的是 A 穿过线圈的磁通量与线圈的面积 s、磁感应强度 B、匝数 n 均有关 B.穿过线圈的磁通量不为零,感应电动势也一定不为零 C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势可能越小 D.穿过线圈的磁通量发生变化,若线圈不闭合,感应电动势一定为零 3. 如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装 置。当其接通电键时,有电流通过金属棒,观察到金属棒向左 运动,则下列说法正确的是 A.此时通过金属棒的电流是由电源经 b 流向 a 左 B.若调换 U 形磁铁的南北极,则金属棒仍向左运动 C.若调换流经金属棒的电流方向,则金属棒仍向左运动 D.若同时调换 U 形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向,则金属棒仍向左运动 4.如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行 板电容器的极板 N 与静电计相接,极板 M 接地.用静电计 测量平行板电容器两极板间的电势差 U.在两板相距一定 距离 d 时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在 整个实验过程中,保持电容器所带电量 Q 不变,下面哪些
1



操作将使静电计指针张角变小 ①将 M 板向下平移 ②将 M 板沿水平向左方向远离 N 板 ③在 M、N 之间插入云母板(介电常数ε >1) ④在 M、N 之间插入金属板,且不和 M、N 接触 A.①② B.①③ C.③④ D.②④ 5. 如图所示, xoy 坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场, 第 三象限 有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小均为 B,第二、 四象限内没有磁场.一个围成四分之一圆弧形的导体环 oab, 其圆心 在原点 o,开始时导体环在第四象限,从 t=0 时刻起绕 o 点在 xoy 坐标平面内逆时针匀速转动。若以逆时针方向的电流 为正,下列表 示环内感应电流 i 随时间 t 变化的图像中,正确的是

6.图甲所示线圈总电阻 r=0.5Ω ,匝数 n=10,其端点 a、b 与 R=1.5Ω 的电阻相连,线圈 内磁通量变化规律如图乙所示。关于 a、b 两点电势 ? a 、 ? b 及两点电势差 U ab ,正确的是 A. ? a ? ? b , U ab ? 1.5V B. ? a ? ?b , U ab ? 1.5V C. ? a ? ?b , U ab ? 0.5V D. ? a ? ? b , U ab ? 0.5V

二.不定项选择题(本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分,每小题给出的四 个选项中至少有一个是正确的,少选但不全得 2 分,错选得 0 分)
7. 如图所示,在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场,磁感应强度为 B。在 xoy 平面内,从原点 o 处沿与 x 轴正方向成θ 角(0<θ <π )以速率 v 发
射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是 A.若 v 一定,θ 越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若 v 一定,θ 越大,则粒子在离开磁场的位置距 O 点越远 C.若θ 一定,v 越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大 D.若θ 一定,v 越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 8.如图所示,直线 A 为某电源的 U﹣I 图线,曲线 B 为某小灯泡 D1 的 U﹣I 图线的一部分,用该电源和小灯泡 D1 组成闭合电路时,灯泡 D1 恰好能正常发光,则下列说法中正确的是 2

A.此电源的内阻为 2/3Ω B.灯泡 D1 的额定电压为 3V,功率为 6W C.把灯泡 D1 换成“3V,20W”的灯泡 D2,电源的输出功率将变大 D.由于小灯泡 B 的 U﹣I 图线是一条曲线,所以灯泡发光过程,欧姆定律不适用 9.如图所示,水平放置的平行板电容器间有垂直纸面向里的匀强磁场,开关 S 闭合时一带 电粒子恰好水平向右匀速穿过两板,重力不计。对相同状态入射的粒子, 下列说法正确的是 A.保持开关闭合,若滑片 P 向上滑动,粒子可能从下极板边缘射出 B.保持开关闭合,若将磁场方向反向,粒子仍可能沿直线射出 C.保持开关闭合,若 A 极板向上移动后,调节滑片 P 的位置,粒子仍 可能沿直线射出 D.如果开关断开,调节滑片 P 的位置,粒子可能继续沿直线射出 10.如图所示,在竖直平面内有匀强电场(图中未画出) ,一个质量为 m 带电 小球, 从 A 点以初速度 v0 沿直线运动。 直线与竖直方向的夹角为θ (θ <90°) , 不计空气阻力,重力加速度为 g。以下说法正确的是 A.小球一定做匀变速运动 B.小球在运动过程中可能机械能守恒 C.当小球速度为 v 时,其重力的瞬时功率 p=mgvsinθ D.小球运动过程中所受电场力不小于 mgsinθ 11. 1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的 研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同一束粒子由左端小孔 S0 射入质谱仪后,运动轨迹如图实线轨迹所示,不计粒子重力。则下 列相关说法中正确的是 A.该束带电粒子带负电 B.速度选择器的 P1 极板带正电 C.在 B2 磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 D.在 B2 磁场中运动半径越大的粒子,比荷越大 12.如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导 体电极,两极间距为 d,极板面积为 S,这两个电极与可变电阻 R 相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度 大小为 B. 发电导管内有电阻率为ρ 的高温电离气体, 气体以速 度 v 向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体, 受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动 时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率 .调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或 你所学过的物理知识,可求得可变电阻 R 消耗电功率的最大值为

A.

B.

C.

D.

3

第 II 卷(非选择题,共 58 分)
三、实验题(本题共3小题,共18分)
13. (4 分)如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺导线补接完整。 — (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针 + A 向右偏了一下,那么合上开关后将线圈 A 迅速从线圈 0 2 2 B 中拔出时,电流计指针将___________;线圈 A 插入 线圈 B 后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流 B 计指针将_____________。 (以上两空选填“向右偏” 、 + “向左偏”或“不偏转” ) 14.(6 分) 某同学利用多用电表做了以下实验: (1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上; ②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度 的零位上; ③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小; ④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值; ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕。 这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那 么这个学生在实验中有哪些操作是错误的?(三个错误) 错误一:_______________错误二:_______________错误三:___________ (2)如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是×100 挡,这时表针所示被测电 阻的阻值应为 _________ 欧;测直流电流时,用的是 100mA 的量程,指针所示电流值为 _________毫安;测直流电压时,用的是 50V 量程,则指表针所示的电压值为_________伏。

15.(8 分)某研究性学习小组欲测定一电池的电动势 E 和内电阻 r ,但是从实验室只借到 一个开关、 一只电阻箱 (最大阻值为 9.999 ? , 当标准电阻用) 一只电流表 (量程 I R =0.6A, 内阻 rg ? 0.1? )和若干导线

4

(1)请根据测定电动势 E 内电阻 r 的要求,设计图 4 中器件的连接方式,画线把它们连接起 来。

(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值 R ,读出与 R 对应的 电流表的示数 I,并作记录。当电阻箱的阻值 R ? 2.6? 时, 其对应的电流表的示数如图 5 所示。处理实验数据时首先计

1 1 ;再制作 R- 坐标图,如图 6 所 I I 1 示,图中已标注出了( R, )的几个与测量对应的坐标 I
算出每个电流值 I 的倒数 点, 请你将与图 5 实验数据对应的坐标点也标注在图 6 中上。 (3)在图 6 上把描绘出的坐标点连成图线 (4)根据图 6 描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E= V,内电阻 r ? ) ?。

四.本大题 3 小题,共 40 分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明 确的答案.
16. (10 分)如图所示,质量为 3Kg 的导体棒,放在间距为 d=1m 的水平放置的导轨上,其 中电源电动势 E=6V,内阻 r=0.5 ? ,定值电阻 R0=11.5 ? ,其它电阻均不计。(g 取 10m/s )
2

求: (1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为 B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体棒间 的摩擦力为多大?方向如何?

(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成 ? ? 60? 角(仍与导体棒垂直) ,此时导体棒 所受的摩擦力多大?

5

17.(13 分)如图所示,一带电微粒质量为 m=2.0×10 kg、电荷量 q=+1.0×10 C,从静止开始 经电压为 U1=100V 的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时 的偏转角θ =60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射 出磁场时的偏转角也为θ =60°。已知偏转电场中金属板长 L= 2 3cm ,圆形匀强磁场的半 径 R= 10 3cm ,重力忽略不计。求: (1) 带电微粒经 U1=100V 的电场加速后的速率; (2)两金属板间偏转电场的电场强度 E; (3)匀强磁场的磁感应强度的大小。

-11

-5

18.(17 分).在如图所示的竖直平面内,水平轨道 CD 和倾斜轨道 GH 与半径 r=

m 的光滑

圆弧轨道分别相切于 D 点和 G 点,GH 与水平面的夹角θ =37°.过 G 点,垂直于纸面的竖直 平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度 B=1.25T;过 D 点,垂直于纸 面的竖直平面右侧有匀强电场,方向水平向右,电场强度 E=1×10 N/C.小物体 P1 质量 m=2 ﹣3 ﹣6 ﹣3 ×10 kg、电荷量 q=+8×10 C,受到水平向右的推力 F=9.98×10 N 的作用,沿 CD 向右做 匀速直线运动,到达 D 点后撤去推力.当 P1 到达倾斜轨道底端 G 点时,不带电的小物体 P2 在 GH 顶端静止释放,经过时间 t=0.1s 与 P1 相遇.P1 和 P2 与轨道 CD、GH 间的动摩擦因数均 2 为μ =0.5, 取 g=10m/s , sin37°=0.6, cos37°=0.8, 物体电荷量保持不变, 不计空气阻力. 求: (1)小物体 P2 在倾斜轨道 HG 上运动的加速度大小; (2)小物体 P1 在水平轨道 CD 上运动速度 v 的大小; (3)倾斜轨道 GH 的长度 s.
4

6

高二物理参考答案
一、二选择题 题号 1 答案 D 2 C 3 D 4 C 5 D 6 A 7 AB 8 BC 9 AC 10 BD 11 B 12 B

三、实验题 13. (共 4 分) (1)见右图(2 分) (2)向左偏,向左偏(每空 1 分)

14.(每空各 1 分共 6 分)答案: (1)错误一:换用“×10”的欧姆挡,应该换用 “×1K” 的欧姆挡。 错误二: 换挡后没有进行欧姆调零。 错误三: 使用完后没有将选择开关转到 “OFF” 或交流电压最高挡。 (2)1650Ω ,47mA,23.5V 。 15.(8 分)

答案:① 见答图 4(2 分) ②见答图 6(描点给 1 分) ③ 见答图 6(作图像给 1 分 )④1.5(1.46~1.54) ;0.3 (0.25~0.35) (每空各 2 分) 三、计算题(本题共 3 小题,共 40 分) 16. (10 分) (1)以金属棒为研究对象, ∵棒静止 不动 ∴水平方 向 Ff=F ---------2 分 根据闭合电路欧姆定律得:



方向向左

I?

E R0 ? r

---------------1 分

棒所受安培力 F 安=BId ----------1 分 7

∴Ff=F 安=

BEd ? 1N ----------1 分 ( R0 ? r )

(2)棒受力分析如图, ----------2 分 棒与轨道间的最大静摩擦力增大,棒仍静止 -----1 分

F f? ? F安 sin ? ?

3 N -----------2 分 2

17.(13 分)(1)带电微粒经加速电场加速后速度为 v1, 根据动能定理: qU1 ?

1 2 mv1 ................................2 分 2

v1 ?

2U1q 4 =1. 0×10 m/s ................................1 分 m

(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线 运动。水平方向: v1

?

L ........................1 分 t
V2

带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为 a,出电场时竖直方向速度为 v2 竖直方向: a? =at...........1 分 由几何关系 tan? ?

Eq qE ............1 分 ? m m

v2 .....1 分 v1

E=10000V/m.................1 分 (3)设带电粒子进磁场时的速度大小为 v, 则v ?
v1 ? 2.0 ?104 m/s ............1 分 cos ?

由粒子运动的对称性可知, 入射速度方向过磁场区域圆心, 则出射速度反向延长线过磁场区 域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 则轨迹半径为 r 由 qvB ? m 得
B?

? R tan 60? ? 0.3m ...........1 分

v2 ...........1 分 r

mv ? 0.13T ..........2 分 qr

18.(17 分)

8

(1)设 P2 质量为 m2,在 GH 上运动的加速度为 a2,则有: m2gsinθ ﹣μ m2gcosθ =m2a2?................2 分

a2 ? 2 m s 2 ?......................................2 分
(2)设小物体 P1 在运匀强磁场中运动的速度为 v,受到向上的洛伦兹力为 F1,受到的摩擦 力为 f,则: F1=qvB.................................?1 分 f=μ (mg﹣F1)...................................1 分 由题意可得水平方向合力为零,有: F﹣f=0?......................1 分 联立③④⑤式,并代入数据得: v=4m/s....................?2 分 (3)设 P1 在 G 点的速度大小为 vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理有: qErsinθ ﹣mgr(1﹣cosθ )= m ﹣ mv ?.............2 分
2

P1 在 GH 上运动,受到重力,电场力和摩擦力的作用,设加速度为 a1,根据牛顿第二定律有: qEcosθ ﹣mgsinθ ﹣μ (mgcosθ +qEsinθ )=ma1...........................?2 分 P1 与 P2 在 GH 上相遇时,设 P1 在 GH 上运动的距离为 s1,运动的时间为 t,则有: s1=vGt+ a1t
2....................................................

1分

P1 与 P2 在 GH 上相遇时,设 P2 在 GH 上运动的距离为 s2,则有: s2= a2t
2.......................................................

1分

联立②⑥⑦⑧⑨⑩式,并代入数据得: s=s1+s2=0.56m.......................................2 分

9


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