福建省师大附中2015-2016学年高二物理上学期期末考试试题(实验班)

第2题图abθ OB第4题图福建师大附中2015-2016学年第一学期期末考试卷高二物理（实验班）（完卷时间：90分钟；满分：100分）说明：本试卷共四大题，18小题。

请把答案写在答卷上。

考试结束后，只要上交答卷。

第I 卷（选择题 共48分）一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。

在每题给出的四个选项中，只有一个．．．．选项符合题目要求。

）1．磁场具有能量，自感线圈中储存的磁能W 与线圈的自感系数L 以及线圈中的电流I 有关。

根据你所学的知识，你认为磁能的表达式可能是A ．221LI W =B ．LI W 21=C ．I L W 2=D ．IL W 2=2．在阴极射线管（电子从负极流向正极）的正上方平行放置通以电流I 的一根直导线，其电流方向如图所示．则阴极射线的偏转方向为A ．向上B ．向下C ．垂直纸面向里 BD ．垂直纸面向外3．光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A 、B 、C 三点，如图甲所示，一个质量m =1kg 的小物块自C 点由静止释放，小物块带电荷量q =2C ，其运动的v -t 图线如图乙所示，其中B 点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析不正确的是A ． 由C 点到A 点，电势逐渐升高B ． B 、A 两点间的电势差为U BA ＝8.25VC ．由C 点到A 点物块的电势能先减小后变大D ．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E ＝1V/m4．如图所示，两个速度大小相同，方向不同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏OP 上，不计重力，下列说法正确的是A ．a 、b 均带负电B ．a 在磁场中飞行的半径比b 的大C ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短D ．a 在P 上的落点到O 点的距离比b 的近5．如图所示，L 是自感系数足够大的线圈，电阻可忽略不计，1D 、2D 和3D 是三个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是A.S 闭合瞬间，三个灯同时亮，最后1D 、2D 变暗些，3D 变亮第6题图B.S 闭合瞬间，1D 、2D 先亮，3D 后亮，最后三个灯亮度一样C.S 断开时，三个灯都亮一下再慢慢熄灭D.S 断开时，3D 立即熄灭，1D 、2D 亮一下再慢慢熄灭6．如图所示，电源电动势为6V ，当开关接通时，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分电压U ad＝0，U cd ＝6V ，U bc =0，由此可以判定A ．L 1的灯丝断了B ．L 2的灯丝断了C ．L 1和L 2的灯丝都断了D ．滑动变阻器R 断路7．如图所示，一宽d =40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一直径为20cm 的圆形线框，以垂直于磁场边界的恒定速度v 0=20cm/s 通过磁场区域．在运动过程中,取它刚进入磁场的时刻t =0，线框中电流逆时针方向为正，在下图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是8．如图（1）所示，在平行金属板PQ 、MN 加上如图（2）的电压。

在金属板右侧是一单边界足够大的匀强磁场。

一质子以恒定速度v 0，从金属板的中间位置射入金属板并最终进入磁场。

假设该质子分别在0时刻和t 时刻进入金属板后，都射出金属板进入磁场，在磁场中做圆周运动的半径分别为R 1和R 2，飞行时间分别为t 1和t 2，在磁场边界上，质子进入磁场与离开磁场时两点间距离为d 1和d 2，离开磁场时的速度偏转角为θ1和θ2，（质子在金属板间飞行时间远小于t ），则下列判断正确的是 A ．R 1=2R 2 B ．t 1=t 2 C ．θ1=2θ2 D ．d 1=d 2二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。

在每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。

） 9．如图所示，要使Q 线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有 A ．闭合开关KB ．闭合开关K 后，向右移动滑片C ．闭合开关K 后，从左边抽出P 中的铁芯第8题图（1） 第8题图（2）第12题图AD ．闭合开关K 后，把Q 靠近P10．如图所示，光滑绝缘直角斜面ABC 固定在水平面上，并处在方向与AB 面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力F 作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了ΔE k ，重力势能增加了ΔE p . 下列说法正确的是A ．电场力做的功等于ΔE kB ．物体克服重力做的功等于ΔE pC ．合外力对物体做的功等于ΔE kD ．电场力所做的功等于ΔE k ＋ΔE p11．如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让导线框ABCD 以某一速度水平向右匀速移动，则A ．ABCD 回路中没有感应电流B ．A 与D 、B 与C 间没有电势差C ．电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D ．电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电12．如图所示，边长为L 、电阻为R 0、不可形变的正方形导体框内有匀强磁场，其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B ＝kt （常量k ＞0）。

滑动片P 位于滑动变阻器中央，闭合开关S ，电压表的示数为U ，不考虑虚线MN 右侧导体的感应电动势，则A ．正方形导体框中的感应电动势为UB ．正方形导线框中的感应电动势为kL 2C ．若滑动片P 向右滑动，电流表的示数变小D ．若滑动片P 向右滑动，电压表的示数变小第II 卷（非选择题 共52分）三、实验题（共3小题，共16分）13．（2分）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，由此可知金属丝直径的测量值为___▲___mm.第10题图D ABC 第11题图第13题图14．（4分）某同学要用多用电表测一只电阻，已知多用电表电阻档有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量发现指针偏转角度太大（指针位置如上图中虚线所示）. 为了较准确地进行测量，请你补充完整接下去应该进行的主要操作步骤：（1）调节选择开关旋钮，选择×▲ 倍率；（2）两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处；（3）重新测量并读数．若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的阻值为▲ Ω；（4）测量完毕，拔出表笔，把选择开关旋钮打至OFF档（或交流电压最高档）.第14题图15．（10分）某同学通过实验测定一个阻值约为50Ω的电阻R x的阻值．现有电源（20V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（0～3 A，内阻约0.025 Ω） B．电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）C．电压表（0～3 V，内阻约1 kΩ） D．电压表（0～15 V，内阻约5 kΩ）第15题图1第15题 图2第15题 图3（1）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用___▲___，电压表应选用___▲__（选填器材前的字母）；实验电路应采用图1中的___▲___（选填“甲”或“乙”）．（2）图2是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线．（3）接通开关，改变滑动片P 的位置，并记录对应的电流I 、电压U . 某次电表示数如图3所示，该电阻的测量值R x ＝UI＝__▲__Ω（保留两位有效数字）．四、计算题（共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位。

）16．（10分）在xOy 平面内，有沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E （图中未画出），由A 点斜射出一质量为m ，带电量为+q 的粒子，B 和C 是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l 0为常数。

粒子所受重力忽略不计，求：（1）粒子从A 到C 过程中电场力对它做的功； （2）粒子从A 到C 过程所经历的时间； （3）粒子经过C 点时的速率。

17．（12分）如图，两根足够长的固定的平行金属导轨位于倾角θ=30°的固定斜面上，导轨上、下端分别接有阻值R 1=10Ω和R 2=30Ω的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度L =2m ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B =0.5T ．质量为m =0.1kg ，电阻r =2.5Ω的金属棒ab 在较高处由静止释放，金属棒ab 在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好．当金属棒ab 下滑高度h=3m时，速度恰好达到最大值.（g=10m/s2）求：（1）金属棒ab达到的最大速度v m；（2）该过程通过电阻R1的电量q；（3）金属棒ab在以上运动过程中导轨下端电阻R2中产生的热量．218．（14分）如图所示，在xOy平面内MN边界与y轴之间有沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧和MN 边界右侧的空间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B和2B，MN边界与y轴平行且间距保持不变．一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，经过时间t0进入电场，电场区域的宽度为d，电场加速后又进入右侧磁场，粒子重力不计．（1）求磁感应强度B的大小；（2）若粒子从坐标原点O出发能回到原点O且运动时间最短，请画出粒子运动轨迹图，并求出经过的总时间t和此时的电场强度E0；（3）除了第（2）问中的电场强度E0，带电粒子能够回到原点O，电场强度E应满足的表达式。

B2B第18题图福建师大附中2015-2016学年第一学期高二物理期末考参考答案一、单项选择题（32分）二、多项选择题（16分）三、实验题（16分）13．0.933～0.936 14．10；120 15．（1）B ； D ； 乙 （3）60（或61） 四、计算题（36分）16．(10分)解：（1）A C 0(y y )3AC W qE qEl =-= （2分）17．（12分）解：(1) BLv E = （1分） 1212=7.5R R R R R =Ω+外 +r E I R =外 （1分） BIL F A = （1分）ma F mg A =-θsin （1分）当加速度a 为零时，速度v 达最大，速度最大值m 22sin (R )mg r v B L θ+=外.由以上各式解得最大速度v m =5m/s （1分）（2）根据电磁感应定律 有tE ∆∆=φ（1分） 根据闭合电路欧姆定律 有 (R )EI r =+外 （1分）感应电量q (R )(R )(R )(R )E BLx t I t t t r r r r φφ∆∆∆=∆=∆=∆==++++外外外外 （1分）由以上各式解得 q =0.6C 通过R 1的电荷为q ，=0.45C （1分）（3）金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得：mgh = 12mv m 2 +Q 总 （2分）解得Q 总=1.75J下端电阻R 2中产生的热量Q 2=23Q Q =0.3316J =总 （1分） 18．（14分）解：（1）012m t T qB π==（2分）0m B qt π= （1分） （2）粒子t =5t 0回到原点，轨迹如图，由几何关系知212r r =（1分）2001mv qv B r = 222mv qv B r ⋅=得：04v v =（1分） 所以012v v d t +=1025dt v =（1分） 由2mT qBπ=可知，右侧磁场中运动时间t 2=0.5t 0，（1分） 所以0120042+2+25+5dt t t t t v ==. （1分） 2201122qEd mv mv =- 得：20015=2mv E qd（1分）（3）粒子回到原点，轨迹如图，应满足：211(22)2n r r r -=即：211n r r n +=（1分）由2001mv qv B r = 222mv qv B r ⋅=得：021)n v v n +=（（1分） 2201122qEd mv mv =-（1分）图1分220284)=2n n mv E qdn++（3 (1,2,3)n = （1分）。