高二物理期末试题(定稿)

湖北省黄冈中学2012年秋季高二物理期中考试试题命题：陈训毅校对：罗赛审稿: 胡启新第Ⅰ卷（选择题共48分）一．选择题（本题共12小题，在各小题中有的只有一个正确选项，有的有多个正确选项，选全对得4分，选不全对得2分，选错或不选得0分，共计48分）1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是（）A．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致B．磁感线有可能出现相交的情况C．磁感线总是由N极出发指向S极D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零2．关于静电场，下列说法正确的是（）A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势不一定为零C．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加D．同一电场线上的各点，电势一定相等3．关于安培力的说法中正确的是（）A．安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面B．安培力的方向一定垂直于通电直导线C．通电导线在磁场中一定受安培力的作用D．安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关4．电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b，a、b两点的电势分别为φa和φb，则（）A．E a>E b，φa>φb B．E a>E b，φa<φbC．E a<E b，φa>φb D．E a<E b，φa<φb5．一个初动能为E k的带电粒子，以速度V垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3E k．如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为（）A．4 E k B．4．5 E k C．6 E k D．9．5 E k6．如图所示，电源内阻不计，为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（）A．增大R1B．减小R1C．增大R2D．增大R37．下列关于电源电动势的说法中正确的是（）A．在某电池的电路中，每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0．5 VB．电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多8．一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B 和位置C 的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是（ ） A ．一直变大 B ．一直变小C ．先变大后变小D ．先变小后变大9．如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、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R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是（ ） A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小10．如图所示，一根质量为m 的金属棒AC 用软线悬挂在磁感强度为B 的匀强磁场中，通入A→C 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ） A ．不改变电流和磁场方向，适当增大电流 B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度D ．同时改变磁场方向和电流方向，并适当增大磁感强度11．如图所示，真空中Ｍ、Ｎ 处放置两等量异号电荷，a 、b 、c 表示电场中的3条等势线，d 点和e 点位于等势线a 上，f 点位于等势线 c 上，d f 平行于 M N ．已知：一带正电的试探电荷从 d 点移动到 f 点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（ ） A ．Ｍ点处放置的是负电荷B ．d 点的电势低于f 点的电势C ．d 点的场强与f 点的场强完全相同D ．将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到 e 点，电场力先做正功、后做负功 12．如图1所示，半径为R 均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P （坐标为x ）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E =2πκσ()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-21221x r x ，方向沿x 轴。

现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r 的圆板，如图2所示。

则圆孔轴线上任意一点Q （坐标为x ）的电场强度为 （ ）A ． 2πκ0σ()2122xrx+B ． 2πκ0σ()2122xrr+C ． 2πκ0σrx D ． 2πκ0σxr图1 图2第II 卷 （非选择题 共62分）二．实验题（共16分，其中第13题7分，14题9分，把正确答案填在答题卡上） 13．有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。

可选用的器材有： 电源：电动势为8V ，内电阻不计 电流表：量程0．6A ，内阻R A 为0．50Ω 电压表：量程10V ，内阻R V 为10kΩ 滑动变阻器：最大电阻值为5．0Ω 开关一个、导线若干。

（1）在方框内画出实验电路图；（2）测量电路的电压变化范围为____________V ；（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I ，电压表的示数为U ，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_________________。

14．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A ．干电池E （电动势约为1．5V ，内阻小于1．0Ω）B ．电流表A 1（满偏电流3mA ，内阻r 1=10Ω）C ．电流表A 2（0～0．6A ，内阻0．1Ω）D ．滑线变阻器R 1（0～20Ω，10A ）E ．滑线变阻器R 2（0～100Ω，10A ）F ．定值电阻R 3（990Ω）G ．开关和导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是__________（填字母代号） （2）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．（3）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的I 1、I 2图线（I 1为A 1的示数，I 2为A 2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E ＝__________V ，内阻r =_______Ω．2/I A0.40.5三．计算题（计算题4小题，共46分。

解答应写出必要的文字说明．方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0．2A；当开关处于位置2时,电流表读数I=0．3A求电源的电动势E和内电阻r。

16．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，A示数为4 A．求：（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？（2）电动机的内阻是多少？（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？17．如图所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨与导体棒相互垂直，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．18．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L= 0．1m，两板间距离d = 0．4 cm，现有一微粒质量m=2．0×10-6kg，带电量q=+1．0×10-8C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2．试求：（1）带电粒子入射初速度的大小；（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？湖北省黄冈中学2012年秋季高二物理期中考试答题卡13题图14题图湖北省黄冈中学2012年秋季高二物理期中考试答案）1．4 8，0．815．解: 根据闭合电路欧姆定律可列出方程：E ＝I 1R 1＋I 1r ， E ＝I 2R 2＋I 2r ．消去E ，解出r ，得代入数值，得 r ＝1Ω．将r 值代入E ＝I 1R 1＋I 1r 中，可得 E ＝3V ．112221I R I R r I I -=-16．解析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I ＝U R 得R ＝UI 1＝2 Ω，其发热功率为：P R ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W ． （2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 UI 2＝I 22r M ＋P 输出，所以r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552 Ω＝1 Ω．（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 32r A ＝16 W ．答案：（1）2 Ω 72 W （2）1 Ω （3）16 W17．解析：涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡方程求解．棒的受力分析图如图3-4-4所示由闭合电路欧姆定律I=E/（R+r ）…………① 由安培力公式 F=BIL…………②由共点力平衡条件Fsinθ=f…………③N+Fcosθ=mg…………④ 整理得 f=EBLsinθ/（R+r ）…………⑤N=mg-EBLcos θ/（E+r ）………………⑥18．解析：（1）电容器不带电时，微粒做平抛运动，设初速度为v 0，则有：t v l 02= （1分）2212gt d = （1分）联立两式得：dg l v 20=（1分） 代入数据得：v 0=2．5m/s （1分）（2）若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A 板的电势大于0，且B 板接地电势等于0，则有A B A AB U ϕϕϕ=-= （1分）A 板电势最小时，微粒刚好从A 板右侧边缘射出，则有：10t v l = （1分）211212t a d = （1分）且：1minma dqmg A =-ϕ （1分）联立以上各式6min =A ϕ V （1分）A 板电势最大时，微粒刚好从B 板右侧边缘射出，则有：2maxma dq mg A =-ϕ （1分）且有： a 2=a 1 （1分）代入数据解得：10max =A ϕ V （1分） 综上可得：6V≤A ϕ≤10V。