吉林省延边二中2015-2016学年高二物理上学期期末考试试题

延边第二中学2015-2016学年度第一学期期末考试高二物理试卷一、计算题（1—9题为单选题， 10—13题为多选题，每小题4分，共52分。

把答案涂到答题卡上）1．在物理学的发展过程中，许多科学家作出了杰出的贡献，以下说法符合历史事实的是A 、奥斯特第一个宣布了电流的磁效应，并总结出了用右手螺旋定则判断电流的磁感线方向B 、欧姆通过实验研究发现导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C 、安培通过实验研究得出了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的的规律D 、法拉第提出了场的概念，并首先用电场线形象地描述电场2．如图所示，在直角坐标系点（2，0）处固定一个电荷量为+2q 的点电荷，点（-2，0）处固定一个电荷量为-q 的点电荷。

下列说法正确的是A 、在x 轴上电场强度为零的点有两个B 、图中（0,2）点的电场强度大小是8E = C 、（0,0）点的电势可能小于（0,2）点的电势D 、将一个正电荷从（1,1）点移动到（-2，-1）点，电势能增大3．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中的2R 、3R 分别为总阻值一定的滑动变阻器，0R 为定值电阻，1R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是A 、只断开开关S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动B 、只调节电阻3R 的滑动端2P 向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动C 、只调节电阻2R 的滑动端1P 向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D 、只增大1R 的光照强度，电阻0R 消耗的功率变大，带电微粒向上运动4．如图所示，将一质量为m 、带正电（电荷量为q ）的小球以一定的初速度v 竖直向上抛出，能够达到的最大高度为1h （图甲）；若加上磁感应强度大小为2mg B qv =，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，保持初速度仍为v ，小球上升的最大高度为2h （图乙）；若加上电场强度为2mg E q=，方向水平向右的匀强电场，保持初速度仍为v ，小球上升的最大高度为3h （图丙）；若加上电场强度大小2mg E q =，方向竖直向上的匀强电场，保持初速度仍为v ，小球上升的最大高度为4h （图丁），不计空气阻力，则A 、1234h h h h <<<B 、1234h h h h <=<C 、1234h h h h ==<D 、2134h h h h <=<5．有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I 的同向电流时，如图所示，a 恰能在斜面上保持静止，则b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法错误．．的是 A ．方向向上 B ．要使a 仍能保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移C ．大小为2mg 2LID ．若使b 下移，a 将不能保持静止6．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。

它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n ，线圈的水平边长为l ，处于匀强磁场内，磁感应强度B 的方向与线圈平面垂直。

当线圈中通过电流I 时，调节砝码使两臂达到平衡。

然后使电流反向，大小不变。

这时需要在左盘中增加质量为m 的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。

若m=10g ，n=10匝，I=0.1A ，l =10cm ，g=10m/s 2，则磁感应强度为A.0.5TB.1.0TC.1.5TD.2.0T7．将一直流电源的总功率E P 、输出功率R P 和电源内部的发热功率r P 随电流I 变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是A 、两个图线上交点M 与N 的横坐标之比一定为1:4，纵坐标之比一定为1:2B 、M 点对应的电源效率最大C 、在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系A B C P P P <+D 、图线b 和图线c 都是抛物线的一部分8．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A 、B 、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为2C ，质量为1 kg的小物块从C 点静止释放，其运动的v-t 图象如图乙所示，其中B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是( )A ．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1 V/mB ．由C 到A 的过程中物块的电势能先减小后变大C ．由C 点到A 点电势逐渐升高D ．A 、B 两点间的电势差=5V9. 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过t ∆时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成60°角。

现将带电粒子的速度变为ν33，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 A.23t ∆ B.2 t ∆ C. 31t ∆ D.3 t ∆ 10．如图两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。

质量为m 、长为L 的金属杆ab 垂直导A B轨放置，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与ab垂直。

当金属杆ab中通有从a到b 的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。

则磁感应强度方向和大小可能为A.竖直上，大小为tan mgILθB.平行导轨向上，大小为cos mgILθC.水平向右，大小为mg ILD.水平向左，大小为mg IL11．如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈A中通以如图所示的交变电流，设t＝0时电流沿逆时针方向。

下列说法中正确的是A．0～t1内，线圈B有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势B．t1～t2内，线圈B有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势C．在t1时刻，线圈B的电流大小和方向同时改变D．在t1时刻，线圈A、B的作用力最小12．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。

导线均通有大小相等、方向向上的电流。

已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。

一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。

关于上述过程，下列说法正确的是（）A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在增大13．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个带负电小球，小球的初速度为v，最后小球落在斜面上的N点。

在已知θ、v和小球所受的电场力大小F及重力加速度g的条件下，不计空气阻力，则下列的判断正确的是A.由图不能判定小球所受的重力大小一定大于电场力B.可求出小球落到N点时重力的功率C.可求出小球落到N点时速度的大小和方向D.可求出小球从M点到N点的过程中电势能的变化量二、实验题（每空2分，共16分）14．(8分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。

步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm ； （2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm ；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 Ω。

（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R 测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝ m Ω⋅。

（保留2位有效数字）15．(8分)为了测定电源电动势E 、内电阻r 的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R ，电压表V 1的示数U 1，电压表V 2的示数U 2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I ，分别描绘了a 、b 两条U －I 图线，如图乙所示．请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流I 的表达式：________；（2）根据图乙可以求得电源的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.(均保留2位有效数字)二、计算题（16小题8分， 17小题9分，18小题15分，19小题15分）16．在真空中的光滑绝缘水平面上的O 点处，固定一个带正电的小球，所带电荷量为Q ，直线MN 通过O 点，N 为OM 的中点，OM 的距离为d ．M 点处固定一个带负电的小球，所带电荷量为q ，质量为m ，如图所示．（静电力常量为k ）（1）求N 点处的场强大小和方向；（2）求无初速释放M 处的带电小球q 时，带电小球的加速度大小；（3）若点电荷Q 所形成的电场中各点的电势的表达式φ=rkQ ，其中r 为空间某点到点电荷Q 的距离．求无初速释放带电小球q 后运动到N 处时的速度大小v ．17．如图，位于竖直平面内的矩形导线框abcd ，ab 长m L 0.11=，bc 长m L 5.02=，线框的质量m=0.4kg ，电阻R=Ω2，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP ’和QQ ’均与ab 平行，两边界间的距离为H ，且2L H >，磁场的磁感应强度T B 0.1=，方向与线框平面垂直。

如图所示，令线框从dc 边离磁场区域上边界PP ’的距离为h=0.7m 处自由下落，已知线框的dc 边进入磁场以后，ab 边到达边界PP ’之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值。

问从线框开始下落，到dc 边刚刚到达磁场区域下边界QQ ’的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？（2/10s m g =）18．如图所示的xOy 坐标系中，Y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于xOy 平面向外。

Q l 、Q 2两点的坐标分别为(0，L)、(0，-L)，坐标为,0⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭处的C 点固定一平行于y 轴放置的绝缘弹性挡板，C 为挡板中点。

带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y 轴方向分速度不变，沿x 轴方向分速度反向，大小不变。

现有质量为m ，电量为+q 的粒子，在P 点沿PQ l 方向进入磁场，30α=，不计粒子重力。

(1)若粒子从点Q l 直接通过点Q 2，求粒子初速度大小。

(2)若粒子从点Q l 直接通过点O ，求粒子第一次经过x 轴的交点坐标。

(3)若粒子与挡板碰撞两次并能回到P 点，求粒子初速度大小及挡板的最小长度。

附加题（必答）19．（15分）下图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN 和M N ''是间距为h 的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔O 和O '，O N =ON=d ''，P 为靶点，O P=kd '（k 为大于1的整数）.极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U .质量为m 、带电量为q 的正离子从O 点由静止开始加速，经O '进入磁场区域.当离子打到极板上O N ''区域（含N '点）或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求：（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P 点所需的磁感应强度大小；（2）能使离子打到P 点的磁感应强度的所有可能值；（3）打到P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。