2013高二物理上学期期末试题(含答案)

一、选择题(本题共10小题;每小题5分,共50分.)
1.下列说法不符合物理学史的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应  B.楞次发现了电磁感应现象
C.牛顿解释了涡旋电场的产生原理 D.楞次找 到了判断感应电流方向的方法
2.在如图所示的电路中,a、b、c为三盏完全相同的灯泡, L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,E为电源,S为开关.关于三盏灯泡,下列说法正确的是
A.合上开关, c先亮,a、b后亮
B.合上开关一会后, a、b一样亮
C.断开开关, b、c同时熄灭,a缓慢熄灭
D.断开开关,c马上熄灭, b闪一下后和a一起缓慢熄灭

3.一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向竖直向上,某时刻小球运动到了b点,则下列说法正确的是
A.从a到b,小球可能做匀速直线运动
B.从a到b,小球可能做匀加速直线运动
C.从a到b,小球动能可能不变
D.从a到b,小球机械能可能不变

4.如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则

A.上滑过程中重力所做的功的绝对值大于下滑过程
B.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
C.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D.上滑过程的时间比下滑过程长

5.质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为 的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示.物块经时间t移动距离s后停了下来,设此过程中,q不变,则
6.如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U―I图线,关于此图线,下列的说法中正确的是:
A、纵轴的截距表示电源的电动势,即E=3.0V
B、横轴的截距表示电源的短路电流,即I短=0.6A
C、电源的内阻r=5Ω
D、电源的内阻r=1.0Ω

7.如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的场强为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电粒子,在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断该带电质点
A.带有电荷量为mgE的负电荷 B.沿圆周逆时针运动
C.运动的角速度为BgE D.运动的速率为EB

8.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度
选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度
B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸
面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1
入射到速度选择器中 ,若m甲=m乙在不计重力的情况下,则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分
别是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、丁、乙、丙
C.丙、丁、乙、甲 D.甲、乙、丁、丙

9. 如 图所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,磁场仅 限于虚线边界所围的区域内,该区 域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场过程 中产生的感应电流随时间变化的图象是下列四个图中的( )


10.如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上下边缘间距为h,磁感应强度为B。有一宽度为b(b A.Q1=Q2 B.Q1


二,实验题24分
11.(4分) 螺旋测微器是测量长度的较精密仪器,它的精密螺纹的螺距通常为0.5mm,旋钮上的可动刻度分成50等份,则使用螺旋测微器测量长度时可准确到__________mm。一位同学用此螺旋测微器测量金属导线的直径时,示数如图所示,则该导线的直径为___ _______mm。

12.(8分)多用表在使用前必须进行调零,在测量电流与电压前必须进行 ,测量电阻前,还必须进行 。如图所示是将电流表头改装成欧姆表的结构示意图,其中电源电动势为1.5V,改装后,原来表盘3mA刻度线处的刻度值定为“0Ω”位置,则1mA刻度处应改标为 Ω,0mA刻度处应改标为 。

13.(12分)如图甲为某同学描绘额定电压为3.8V的小灯泡伏安特性曲线的实验电路图.
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整;
(2)开关闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________端(选填“A”、“B”或“AB中间”);


(3)实验中测出8组对应的数据(见下表):
次数12345678
U/V00.200.501.001.502.003.003.80
I/A00.080.130.180.210.240.29 0.33


则测得小灯泡的额定 功率为____ ____W(保留两位有效数字)。
请在给出的坐标中,描点作出I-U图线。由图象可知,随着电流的增大,小灯泡的电阻________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

三计算题
14.(8分)如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为200cm2,线圈的电阻为1Ω,在线圈外接一个阻值为4Ω的电阻和一个理想电压表。线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内 的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律如B-t图所示,求:

(1)t=3s时穿过线圈的磁通量。
(2)t=5s时,电压表的读数。  

15.(12分)一足够长的 矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v0方向与ad边夹角为30°,如图所示。已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计)。
(1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v0的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v0的取值范围以及在该范围内粒子在磁场中运动时间t的范围。


16(12分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P 、Q之间的距离L.

17 (14分) 如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒 和 都与导轨始终接触良好,导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R,金属棒 用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64N。现让 棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断时,此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,(g=10m/s2)求:

(1)此过程中 棒和 棒产生的热量 和 ;
(2)细绳被拉断瞬时, 棒的速度 。
(3)细绳刚要被拉断时, 棒下落的高度 。

12.0.01,1.470。
13.(1)电路连接如下图
(2)A
(3)1.3W,
如右图
增大。

14.解:(1)t=3s时, = (3分)
(2)4~6s内的感应电动势为
(2分)
电压表的读数为
15解(1)由图可知:        据   

(2)当v0最大时: 得R1 = L         
当v0最小值: 得       
         则    
     
带电粒子从ab边射出磁场,当速度为 时,运动时间最短。   
速度为vmin时运动时间最长   
∴粒子运动时间t的范围

16.(14分)解:粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
…………..
代入有关数据,解得 …………..
,代入数据得θ=300 …………..
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图.由几何关系得
………….. 又 …………..
联立求得 …………..代入数据解得L=5.8cm. …………..