自贡市2015-2016学年高二期末物理试题 及答案

自贡市2015-2016学年高二上学期期末考试物理试题（2016.1.12）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）

1、关于磁场及磁场力的下列说法正确的是

A 、磁场中某点的磁场强弱与该点是否放入通电导线无关

B 、电流所激发的磁场方向用左手定则来判断，安培力的方向用安培定则来判断

C 、洛伦兹力的大小与带电粒子的带电量、磁场的强弱有关，与带电粒子的速度无关

D 、安培力的方向有时与磁场方向垂直，有时与磁场方向不垂直

2、如图所示，有四根彼此绝缘的通电直导线处在同一平面内，I 1=I 3>I 2>I 4，要使O 点磁场增强，应切断哪根导线中的电流 A 、切断I 1 B 、切断I 2 C 、切断I 3 D 、切断I 4

3、如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为

A ．穿过闭合电路的磁通量很大

B ．穿过闭合电路的磁通量变化很大

C ．穿过闭合电路的磁通量变化很快

D ．闭合电路的电阻很小

4、如图所示，线框处在匀强磁场内，下列情况中，线框能产生感应电流的是 A ．线框沿磁感线方向移动 B ．线框垂直磁感线方向移动 C ．线框以ad 为轴转动 D ．线框以cd 为轴转动

5、如图所示电路中，自感系数较大的线圈L 的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C 的A 极板带正电的是 A ．S 闭合的瞬间 B ．S 断开的瞬间

C ．S 闭合，电路稳定后

D ．S 闭合，向左移动变阻器触头

6、真空中两等量异种电荷电荷量均为q ，相距r ，两点电荷连线中点的场强为 A 、0 B 、2kq/r 2 C 、4kq/r 2 D 、8kq/r 2

7、两粒子所带电量相等，在同一磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，则 A.若速率相等，则半径必相等 B.若质量相等，则周期必相等 C.

若质量相等，则半径必相等 D.若动能相等，则半径必相等

8、如图所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，a 处有一电量非常小的点电荷，S 是闭合的，φa 表示a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B 板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则 A ．φa 变大，F 变大 B ．φa 变大，F

变小

C ．φa 不变，F 不变

D ．φa 不变，F 变小

9、如图所示，直导体棒放在倾斜的导轨上，并处在如图所示磁场中。当导体棒

B

通以垂直于纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止。下列情况中，棒与导轨间的摩擦力可能为零的是

11、如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是

A ．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上

B ．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间振动

C ．从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打在右极板上

D ．从t=3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上 12、如下图所示，一轨道的倾斜部分和水平部分均处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，且磁场方向都与轨道平面垂直，水平轨道足够长。一质量为m 的水平金属棒ab ，从静止开始沿轨道下滑，运动过程中金属棒ab 始终保持与轨道垂直且接触良好。金属棒从斜轨道转入水平轨道时无机械能损失。关于ab 棒运动的速度时间图象，可能正确的是

二、实验题（共17分）

13、某同学测量一只未知阻值的电阻R 。

（1）他先用多用电表进行测量，指针偏转如图甲所示．为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是________．

（2）接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图乙所示，其中电压表内阻约为5 k Ω，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好，

A B C D

B B B B

为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。

（3）该同学用“伏安法”测量的电阻R x 的值将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际值。

甲 乙

14、某同学在实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材： A 、待测干电池 B 、电流表G （0～3mA ，内阻r 1=20Ω）

C 、电流表A （0～0.6A ，内电阻r 2=0.2Ω）

D 、滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）

E 、滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）

F 、定值电阻R 1=100Ω

G 、定值电阻R 2=500Ω H 、定值电阻R 3=1.5k Ω 以及导线和开关 由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路，完成

了实验要求的测量

①为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选______，定值电阻应选______．（填写各器材前的序号） ②若某次测量中电流表G 的示数为I 1，电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器滑片的位置后，电流表G 的示数为I 1′，电流表A 的示数为I 2′．则可知此电池的内电阻r=______,电动势E= 。

三、计算题（本题有3个小题，共35分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤）

15、（11分）如图所示，长为60cm ，质量为60g 的均匀金属杆MN ，用两根劲度系数k 均为30N/m 的轻弹簧将两端悬挂在天花板上，MN 处于磁感应强度为0.2T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，并呈水平状态，g 取10m/s 2求： （1）要使弹簧恢复原长，应通入什么方向的电流？电流强度多大？ （2）若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为多少？

16、（12分）电路图如图甲所示，图乙中图像是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，定值电阻R

=3Ω。

消耗的功率最大，最大值为多少？

（1）当R为何值时，R

（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？

17、（12分）如右图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆环，固定在竖直平面内，管口B、C的连线水平。质量为m的带正电小球（可视为质点）从B 点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R。从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点．设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：（1）小球到达B点时的速度大小；

（2）小球受到的电场力大小和方向；

（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力．(小球质量

为m)

2015—2016学年高二年级上学期期末考试

物理参考答案及评分标准

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）

第Ⅱ卷（非选择题共52分）

二、实验题 (共17分)

13.（连线3分，其余每空2分，共9分）

(1) ×100 欧姆挡调零

(2) 如图所示，补画①②两条线 (3) 大于

14.（每空2分，共8分）① D G

②

2

1211211))((I I I I r R I I '-'-++-'

2

121122

121))((I I I I r R I I I I '-'-++'-' 三、计算题（本题共35分．解答时要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，

若只有最后答案而无演算过程的不得分。若用其它方法，只要原理正确，过程清楚，结果无误就应评满分；部分正确则按分段评分的原则评分）

15. （共11分）解：由题可知 L =0.6 m m =60×10-3 kg B =0.2 T (1)要使弹簧恢复原长，安培力方向应向上，由左手定则可判断出：

电流方向为：M →N (3分)

当安培力与重力平衡时弹簧恢复原长： BIL =mg (3分) 代入数据解得电流强度大小为： I =5 A (1分) (2)电流方向改变后，由平衡条件有： BIL +mg =2kx (3分) 代入数据解得弹簧旳伸长量为： x =2×10-2 m (1分) 16.（共12分）解：(1) 由乙图知电源的电动势和内阻分别为：

E =20 V r ＝5 Ω （2分)

由甲图分析可知，当R ＝0时，R 0消耗的功率最大 （2分)

此最大功率为： 02

01)(

R r R E P ?+=

（2分) 代入数据解得： P 1=18.75 W (1分) （2）当r =R +R 0时，即R =2 Ω，电源的输出功率最大。 （2分)

此最大功率为： )()(

0202R R r R R E

P +?++=

（2分)

代入数据解得： P 2=20 W (1分)

17.（共12分）解：（1）小球从开始自由下落到到达管口B 的过程中机械能守恒，故有：

2

214B

mv R mg =

?

（2分) 解之得小球到达B 点时的速度大小为：gR v B 8= (1分)

（2）设电场力的水平分力为x F （方向水平向左），竖直分力为y F （方向水平向上），则：

mg F y =

小球从B 运动到C 的过程中，设到达C 点时的速度大小为v c ，由动能定理得：

2

22

1212B C x mv mv R F -=

?- （1分） 小球从管口C 处脱离圆管后，做类平抛运动，设小球自C 到A 地运动时间为t ，加速度为

a ，由于其轨迹经过A 点，有：

4R = v c t （1分）

2R =2

21at （1分） a = m

F

x

联立以上各式，解得：mg

F x =

v c =2gR

电场力的大小为： F =mg F F y x 22

2

=

+ （1分）

电场力的方向：斜向左上方与水平方向夹角450． （1分）

（3）小球经过管口C 处时，向心力由x F 和圆管的弹力N F 提供，设弹力N F 的方向向左，

则： R

v m F F C

N x 2=+ （2分）

解得： mg F N 3=，方向向左 （1分） 根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C 处时对圆管的压力为：

mg F F N N

3=='，方向水平向右 （1分