陕西省西安市第七十中学2014-2015学年高二上学期期末考试物理试题

2014—2015学年第一学期期末高二考试物理试题

(时间：100分钟 满分：100分)

一、选择题（本题共12小题。1-8题为单选题, 9-12 题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共计48分）

1．某静电场的电场线分布，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为φ_P和φ_Q，则 (　　)

A．E_P>E_Q，φ_P>φ_Q

B．E_P>E_Q，φ_P<φ_Q

C．E_P<E_Q，φ_P>φ_Q

D．E_P<E_Q，φ_P<φ_Q

2．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R₀为定值电阻，R₁、 R₂为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R₁、R₂，关于F的大小判断正确的是( )

A．保持R₁不变，缓慢增大R₂时，F将变大

B．保持R₁不变，缓慢增大R₂时，F将变小

C．保持R₂不变，缓慢增大R₁时，F将变大

D．保持R₂不变，缓慢增大R₁时，F将变小

3、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R₁和R₃均为定值电阻，R₂为滑动变阻器。当R₂的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A₁、A₂和V的示数分别为I₁、I₂和U。现将R₂的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )

A．I₁增大，I₂不变，U增大

B．I₁减小，I₂增大，U减小

C．I₁增大，I₂减小，U增大

D．I₁减小，I₂不变，U减小

4．如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是 (　　)．

A．磁铁对桌面的压力减小

B．磁铁对桌面的压力增大

C．磁铁对桌面的压力不变

D．以上说法都不对

5．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？( )

A．向东B．向南C．向西D．向北

6、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子（质量、电量相等,但电性相反）分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为（不计正、负电子间的相互作用力）（ ）

A．1： B. 2：1

x

C.：1 D. 1：2

7．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则（ ）

1. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
2. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
3. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
4. 导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左

8．A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比r_A∶r_B＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图所示．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为(　　)．

A.＝1　　B.＝2

C.＝　　D.＝

9.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示.此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是().

A.向右飞行的正离子束

B.向左飞行的正离子束

C.向右飞行的负离子束

D.向左飞行的负离子束

10..如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿

过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：( )

A、粒子带负电

B、粒子运动方向是abcde

C、粒子运动方向是edcba

D、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

11．回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(　　)．

A．离子从电场中获得能量

B．离子从磁场中获得能量

C．只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能

D．只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能

12．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L＝1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R＝10 Ω的电阻．一阻值为R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5 T，方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是 (　)．

A．导体棒ab中电流的流向为由b到a

B．cd两端的电压为1 V

C．de两端的电压为1 V

D．fe两端的电压为1 V

二、填空题：(13小题每空2分，14小题每空3分把答案填在答题卡相应的横线上,按题目要求作答.共计18分)

13．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么R接到a电源上时，电源的输出功率 （填“较大”、“较小”或“相等”),

a电源的内阻 b电源的内阻（填：“大于”、“等于”或“小于”）．

a电源的电动势 b电源的电动势（填：“大于”、“等于”或“小于”）

14、实验室进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10^－8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。

⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“×1”；

②________________________________________________________________；

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图（a）所示。

⑵根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻；

⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，

金属丝的直径为_________mm；

⑷他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流

表始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障

并写出判断依据。（只需写出简要步骤）_____________________________________________________________

三、计算题：(本题共3小题。共计34分．解答时请作出必要的图形,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案不能得分．)

15.(10分)在倾角为θ的光滑斜面上，放置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示，试求:(1)要使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.

(2)要使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B的大小和方向.

16.（14分）如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接．在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场．现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球在水平轨道上的A点由静止释放，小球运动到C点离开半圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方，小球可视为质点，小球运动到C点之前所带电荷量保持不变，经过C点后所带电荷量立即变为零)．已知A、B两点间的距离为2R，重力加速度为g.在上述运动过程中，

求：(1)电场强度E的大小；

(2)小球在半圆轨道上运动时的最大速率；

(计算结果用根号表示)．

17．（10分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点儿打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多大？（已知电子的质量为m，带电量的大小为e）

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高二第一学期期末物理答案

时间：100分钟 满分：100分

一、选择题。(本题共12小题，每小题4分，共48分．)

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
答案	A	B	B	A	A	D	D	D	AD	AC	AD	BD

二、填空题：(13小题每空2分，14小题每空3分把答案填在答题卡相应的横线上,按题目要求作答.共计18分)

13、较大 大于 大于

14、(1) ②将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆零处

⑵D

⑶0.260 mm （0.258—0.262 mm均给分）

(4)以下两种解答都正确：

①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障。

②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障

三、计算题：(本题共3小题。共计34分．解答时请作出必要的图形,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案不能得分．)

15.答案:(1)，垂直斜面向下(2)，水平向左

16.解析　(1)设小球过C点时的速度为v_C，小球从A点到C点由动能定理：

qE·3R－mg·2R＝mv

小球离开C点后做平抛运动到P点：

R＝gt^2,2R＝v_Ct，得E＝.

(2)设小球运动到圆周D点时速度最大为v，此时OD与竖直线OB夹角设为α，小球从A运动到D过程，根据动能定理知

qE(2R＋Rsinα)－mgR(1－cosα)＝mv²

即：mv²＝mgR(sinα＋cosα＋1)

根据数学知识可知，当α＝45°时动能最大

由此可得：v＝

答案　(1)　(2)

17. 解析: 电子在磁场中沿圆弧运动，圆心为C，半径为R。

以v表示电子进入磁场时的速度，

m、e分别表示电子的质量和电量，则

又有

由以上各式解得