高二年级上学期期末考试物理试卷及答案

高二年级上学期期末考试物理试卷

一、选择题（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，有的只

有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，以下说法正确的是 （ ） A ．线圈平面经过．．中性面时，通过线圈平面的磁通量最大，且与线圈匝数无关 B ．线圈平面经过．．中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 C ．线圈平面垂直．．中性面时，线圈中的感应电流最大，且与线圈匝数无关

D ．线圈平面垂直．．

中性面时，线圈中感应电流的方向将发生改变 2．如图所示，A 、B 两导体圆环共面同心，A 中通有逆时针方向的电流I ，当A 中电流大小

I 发生变化时，B 中产生的感应电流方向为 （ ） A ．若I 逐渐增大，则B 中产生的感应电流方向为顺时针方向 B ．若I 逐渐增大，则B 中产生的感应电流方向为逆时针方向 C ．若I 逐渐减小，则B 中产生的感应电流方向为顺时针方向 D ．若I 逐渐减小，则B 中产生的感应电流方向为逆时针方向 3．长为L 的导线ab 斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距

为d ，匀强磁场的磁感应强度为B ，如图所示，当通过ab 的电流为I 时，导线ab 所受安培力的大小为 （ ） ①ILB ②ILBsin θ ③IdB/sin θ ④IdB/cos θ A ．②③ B ．①④ C ．②④ D ．①③ 4．一个带正电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又

进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有理想的分界线，且分界线与电场方向平行，如图中的虚线所示。在如图所示的几种轨迹中，正确的是 （ ）

5．如图所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n 1，a 、b 接正弦式交流电源，次级线圈

匝数为n 2，与负载电阻R 相连接，R=40Ω。图中电压的示数为100V ，初级线圈的电流为0.4A ，下列说法正确的是 （ ） A ．次级线圈中的交变电流的最大值为1A B ．初级和次级线圈的匝数比n 1:n 2=2:5 C ．如果将另一个组值为R 的电阻与负载

电阻并联，图中电流表的示数为2A

D ．如果将另一个阻值为R 的电阻与负载 电阻串联，变压器输出的电功率是80W

6．在远距离输电中，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率 ，横截面积为

S ，总长度为L ，输电线损耗的电功率为P ′用户得到的电率为P 用，则下列表达式正确的是 （ ）

A ．L

S U P ρ2='

B ．S

U L

P P 2

2ρ='

C ．L

S

U P P ρ2-=用

D ．)1(2S

U L

P P P ρ-

=用 7．如图所示，让闭合线圈abcd 从高h 处下落后，进入匀强磁场中，在bc 边开始进入磁场，

到ad 边刚进入磁场的这一段时间内，表示线圈运动的v —t 图象不可能是 （ ）

8．如图A 1、A 2是两个理想电流表，AB 和CD 两支路直流电阻相同， R 是变阻器，L 是带铁芯的线圈，下列结论正确的有 （ ） A ．闭合S 时，A 1示数小于A 2示数 B ．闭合S 后（经足够长时间），A 1示数等于A 2示数 C ．断开S 时，A 1示数大于A 2示数

D ．断开S 后的瞬间，通过R 的电流方向与断开S 前方向相同

9．如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h 处自由落下，两板间

还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是 （ ） A ．可能做匀速直线运动 B ．可能做匀加速直线运动 C ．可能做曲线运动 D ．一定做曲线运动

10．如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内，导轨光滑，电阻不计，

上面横放着两根导体棒ab 和cd 构成矩形回路。导体棒ab 和cd 的质量之比为m 1:m 2=2:1，电阻相同，一匀强磁场垂直导轨平面向上，开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度v 0，最后两棒ab 和cd 达到稳定后的速度分别为v 1、v 2，下列说法正确的是（ ） A ．对m 1、m 2组成的系统，动量守恒，则稳定后的速度之比v 1:v 2=1:2 B ．两棒从开始至达到稳定状态的过程中，产生的总势量等于系统动能的减少 C ．同一时间段，通过两棒的电量不一定始终相同 D ．棒ab 产生的热量不等于棒ab 动能的减少

二、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题5分，共12分） 11．在“测定金属的电阻率”的实验中：

（1）如图所示，用螺旋测微器测量的金属丝直径为 mm 。 （2）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω）时，备下下列器材： A ．量程为0—0.6A ，内阻为0.5Ω的电流表； B ．量程为0—0.3A ，内阻为0.1Ω的电流表；

C ．量程为0—3V ，内阻为6k Ω的电压表；

D ．量程为0—15V ，内阻为30k Ω的电压表；

E ．阻值为0—1k Ω，额定电流为0.5A 的滑动变阻器；

F ．阻值为0—10Ω，额定电流为2A 的滑动变阻器；

G ．蓄电池6V ；

H ．开关一个，导线若干。

为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据，电流表应选用 ； 电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（只填字母代号）

（3）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图。 12．某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得

各电表的示数如下表所示：

（1）电路中ε，r 分别为电源的电动势和内阻，R 1，R 2，R 3为定 值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物 理量是（不要求具体计算） 。

（2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零）， 若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是

，

。

三、计算题（本题共5小题，共48分。在解答过程中要有必要的文字说明或受力分析图，

否则不能得全分） 13．（8分）有一不计重力的带电粒子贴着A 板从左侧沿水平方向射入匀强电场，当偏转电

压为U 1时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出，当偏转电压为U 2时，带电粒子沿轨迹②落到B 板正中间。设两次射入电场的水平速度相同，求电压U 1、U 2之比。

14．（8分）一个质量为m ，电荷量为q ，不计重力的带电粒子从x 轴上的P （a ，0）点以速

度v ，沿与x 正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B 和穿过第一象限的时间。

15．（10分）如图甲示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r=1m 、

电阻为R=3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生。

（1）在图丙中画出感应电流随时间变化的i —t 图象（以逆时针方向为正） （2）求出线框中感应电流的有效值.

16．（10分）如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m 。

在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R 1、R 2，在x ≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T 。一质量m=0.2kg 的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v 0=4m/s 进入磁场，同时受到沿x 轴正方向的恒力F=3.5N 的作用，在x=2m 处速度达到稳定。求： （1）金属直杆达到的稳定速度v 1是多大？

（2）从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R 1上产生的热量是多

大？通过R 1的电量是多大？

17．（12分）如图所示，某一质量为m 的金属滑块，带电量大小为q ，以某一速度沿水平放

置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平向右，滑块与木板之间的摩擦系数为 。已知滑块由P 点沿木板做匀速直线运动到Q 点与开关碰撞，

将Q 点的开关撞开，使电场消失，只保留磁场，离开开关时滑块的动能变为原来的1/4，

并匀速返回P 处，设往复运动的总时为T ，P 、Q 间距离为L ，碰撞时间不计。求： （1）磁感应强度B 的大小；

（2）整个过程中克服摩擦力所做的功； （3）匀强电场E 的大小。

参考答案

1．A 2．AD 3．D 4．AD 5．C 6．BD 7．C 8．AB 9．D 10．BD 11．（1）0.700 （2）A C F 12．（1）R 2 R 3 ε

（2）R P 短路 或 R 2断路 13．（8分） 解：因带电粒子在电场中做类平抛运动，故

8:1:2:1:;1:2:21::21212120===??

???==U U h h S S h t md qU s

t v 解出因竖直水平

14．（8分） 解：作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：

v a qB

m t qa mv B qR

mv B qB mv R a

R a R 9342360120;23;3

3230cos ππ=?===?=

=

?=

故

15．（10分）

解：（1）由法拉第电磁感应定律知：

,214

.32,10{2

12A r i S t R B

r i ==-??=ππ内方向逆时针，为正；

1－3S 内，A i 12=，方向顺时针，为负}

故感应电流随时间变化的图象如右图所示 （2）根据电流的热效应知：

32122

221?=?+?R I R i R i

16．（10分）

解：（！）金属直杆的速度达到稳定时，s m v r

R R R R v L B F /712

12

1122=++=解出

（2A ）对金属直杆，从进入磁场到达稳定速度的过程，由动能定理知：

;

11.1:21

)(,;2

12112121212112221J Q Q r R R R R R R R R Q Q W mv mv W x F =?++÷+==-=-?解出其中安安

通过电阻R 1的电量C q r R R R R L x B q q

q 2);(212

1211=++÷??==

解出其中 （2B ）对金属直杆，从拉力反向到速度减小到零的过程，

电阻R 1上产生的热量安其中W Q J Q Q r R R R R R R R R Q ==?++÷+=,54.02

1

)(1212121211

解出W 安=1.8J

通过电阻R 1的电量)(22

1211r R R R R L x B q q

q ++÷??==

其中、q 1=0.1；解出x =0.2m 该过程由动能定理知：s m v mv W x F /5;2

1032

3=-

=-?-故解出安 17．（12分） 解：（1）设开始时的速度为V 0，则滑块从P —Q —P 的过程，有 T

L

V T V L V L 3;2/000==+解出 对滑块从Q —P 的过程，进行受力分析知：

qL

mgT

qv mg B mg B v q 322)2(

00==?= （2）经分析，只有从P —Q 的过程，滑块受摩擦力。对滑块从P —Q 的过程进行受力分析知：

mg

E

f

qE mg

mg

B

qv

N

f

μμ

μ

μ

3 ,

; 3

) (

=

?

==

+

?

=

?

=

故

因匀速

q