第一学期高二物理期末调研考试 人教版

第一学期高二物理期末调研考试 人教版
（本试卷卷面总分150分，考试时间120分钟，考试形式：闭卷）
第 Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是
A.电容 Q C u =
B.磁感应强度 F B q v =⋅
C.电场强度 2r
Q
k E = D.电阻R =I U
2.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做功8.0×104Ｊ，气体内能减少1.2×105Ｊ，传
递热量为Ｑ，则下列各式正确的是
Ａ.Ｗ=8.0×104Ｊ ΔＵ=1.2×105Ｊ Ｑ=4×104
Ｂ.Ｗ=8.0×104Ｊ ΔＵ=-1.2×105
Ｊ Ｑ=-2×104 Ｃ.Ｗ=8.0×104Ｊ ΔＵ=1.2×105Ｊ Ｑ=2×104 Ｄ.Ｗ=8.0×104Ｊ ΔＵ=-1.2×105Ｊ Ｑ=-4×104
3.a 为声源，发出声波；b 为接收者，接收a 发出的声波. 若a 、b 的运动只限于在沿两者连线方向上. 下列说法中正确的是
Ａ.a 静止，b 向a 运动，则b 收到的声频比a 发出的高
Ｂ.a 、b 向同一方向运动，则b 收到的声频一定比a 发出的高
Ｃ.a 、b 都向相互靠近的方向运动，则b 收到的声频一定比a 发出的高 Ｄ.a 、b 都向相互背离的方向运动，则b 收到的声频一定比a 发出的高 4.关于布朗运动，以下说法中正确的是 Ａ.布朗运动就是分子的无规则运动 Ｂ.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显
Ｃ.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质分子的热运动 Ｄ.温度越高，布朗运动越明显 5.下列说法中正确的是
A.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能
B.温度是分子平均动能的标志
C.不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
D.满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行 6.在图1中虚线所围的区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转．设重力可忽略不计．则在这区域中的E 和B 的方向可能是 A ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同 B ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反 C ．E 竖直向上，B 垂直纸面向外 D ．E 竖直向上，B 垂直纸面向里 7.如图2所示，沿波的传播方向上有间距均为1 m 的6个质点a 、b 、c 、
d 、
e 、
f ，它们均静止在各自的平衡位置．一列横波以1 m/s 的速度水平向右传播，t ＝0时到达质点a ，质点a 开始由平衡位置向上运动．t ＝1 s 时，质点a 第一次到达最高点，则在4 s ＜t ＜5 s 这段时间内
A.质点c 的速度逐渐增大
B.质点a 的速度逐渐增大
C.质点d 向下运动
D.质点f 保持静止 8.一平行板电容器，两板之间距离d 与正对面积S 都可在一定范围内调节，电容器两板与电池两极始终保持相连接．以Q 表示电容器的电量，E 表示两极板间的电场强度，则 A.当d 增大、S 不变时，Q 减小、E 减小 B.当S 增大、d 不变时，Q 增大、E 增大
a b c d e f 图2
B ，E
V
图1
C.当d 减小、S 增大时，Q 增大、E 增大
D.当S 减小、d 减小时，Q 不变、E 不变
9.如图3所示，设有一分子位于图中的坐标原点O 处不动，另一分
子可位于x 轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e 为两曲线的交点，则
A.ab 表示引力，cd 表示斥力，e 点的横坐标可能为10-15
m
B.ab 表示斥力，cd 表示引力，e 点的横坐标可能为10-10
m
C.ab 表示引力，cd 表示斥力，e 点的横坐标可能为10-10
m D.ab 表示斥力，cd 表示引力，e 点的横坐标可能为10-15
m
10.如图4所示，一边长为h 的正方形线圈A ，其电流I 方向固定不变，用两条长度恒定为h 的细绳静止悬挂于水平长直导线CD 的正下方．当导线CD 中无电流时，两细绳中张力均为T ，当通过CD
的电流为i 时，两细绳中张力均降为aT (0<a <1)，而当CD 上的电流为i ′时，细绳中张力恰好为零．已知长直通电导线的磁场的磁感应强度B 与到导线的距离r 成反比（即B = k r i ，k 为常数）．由此可知，CD 中的电流方向和电流之比i i ′
分别为
A.向左 1―a
B.向右 1 + a
C.向左 1 + a
D.向右 1―a
第Ⅱ卷（非选择题共110分）
二、本题共2小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
11.（10分）一个电压表V A 的内阻R A =1000Ω，量程为1.0V ，现要利用电阻
箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V 的电压表．改装后，再用一量程为3.0V 的标准电压表V B 对其所有刻度进行校对．除了这两个电压表V A 、V B 外，还有下列一些器材： A.电源E （电动势约为6V ，内阻较小） B.滑动变阻器R （总电阻约为10Ω） C.电阻箱R 0（0～9999Ω） D.开关S ，导线若干
（1）根据改装要求，电阻箱的取值等于__________Ω，电阻箱应与电压表V A 联． （2）如图5所示是以上器材和两个电压表V A 、V B 的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路．
12.（10分）有一个小灯泡上标有“4V 2W ”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的I —U 图线．现有下列器材供选用：
A.电压表（0～5V ，内阻10k Ω）
B.电压表（0～10V ，内阻20k Ω）
C.电流表（0～0.3A ，内阻1Ω）
D.电流表（0～0.6A ，内阻0.4Ω）
E.滑动变阻器（10Ω，2A ）
F.学生电源（直流6V ），还有开关、导线
（1）实验中所用电压表应选___________，电流表应选用__________（用序号字母表示）
图5
V A R
R 0
V B
1 7 6 5 4 3
2 8 9 0 1 7 6 5 4
3 2 8 9 0 1 7 6 5
4 3 2 8 9 0 1 7 6
5 4 3 2 8 9 0 1 7
6 5
4 3 2 8 9 0 1 7 6
5 4 3 2 8 9 0 ×S E
f
x O
c a b d
e
图3 图4
（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在图6（甲）方框内画出满足实验要求的电路图．
（3）某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图6（乙）所示），若直接用电动势为3V 、内阻为 2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是__________W ．
三、本题共6小题，90分.解答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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13.（14分）图7中MN 表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B ．一带电粒子从平板上的狭缝O 处以垂直于平板的初速v 射入磁场区域，最后到达平板上的P 点．已知B 、v 以及P 到O 的距离l ．不计重力． (1) 求此粒子的电荷q 与质量m 之比．
(2) 计算此粒子从O 点运动到P 点所用时间．
14.（14分）在如图8所示的电路中，电阻R 1=12Ω，R 2=8Ω，R 3=4Ω．当电键K 断开时，电流表示数为0.25A ，当K 闭合时电流表示数为0.36A ，则电源的电动势和内电阻分别多大？
15.（15分）如图9所示，一列简谐横波向右传播，波速v =80m/s ．S 点是波源，振动频率f =100Hz ，P 、Q 是传播方向上的两点，已知SP =4.2m ，SQ =5.4m ． （1）计算这列波的波长．
（2）在某一时刻t ，当S 点向上运动到最大位移处时，P 、Q 两点分别处于什么位置？运动状态如何？
（3）取时刻t 为时间起点，分别作出S 、P 、Q 三点的振动图象．
16.（15分）如图10所示，在地球表面附近某处存在这样的电场，
× × × × × × × × × × ×
×
×
×
×
P
O
l
M
N
B v
图7 A
K
ε,r
R 1
R 2
R 3
图8
图9 A
图6 U / V
I / A
0.20.50.10.40.30.6乙
当质量为m 、电荷量为q 的带负电小球从A 点从静止释放后，小球恰能在A 、B 之间往复运动，
AB 连线长为l ，且在竖直方向，C 为AB 连线上一点，当带电小球经过C 时速度最大． （1）求C 点的电场强度．
（2）计算A 、B 两点间电势差U AB ．
（3）若取A 点的电势A 0ϕ=,求B 点电势B ϕ．
17.（16分）如图11所示，在y ＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y 轴负方向；在y ＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy 平面（纸面）向外．一电荷量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子，经过y 轴上y ＝h 处的点P 1时速率为v 0，方向沿x 轴正方向；然后，经过x 轴上x ＝2h 处的 P 2点进入磁场，并经过y 轴上y ＝h 2-处的P 3点．不计重力．求 （1）电场强度的大小．
（2）粒子到达P 2时速度的大小和方向． （3）磁感应强度的大小．
(4) 粒子从P 1点运动到P 3点所用时间．
18.（16分）示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示被检测的电压波形．它的工作原理等效成下列情况：如图12（甲）所示，真空室中阴极K 逸出电子（初速不计），经过电压为U 1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属极板A 、B 间的中心线射入两板间．金属极板A 、B 长均为l ，相距为d ，在两板间加上如图12（乙）所示的正弦交变电压，周期为T ．前半个周期内B 板的电势高于A 板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀．在每个电子通过两板间的短时间内，电场视作恒定的．在两极板右侧与极板右端相距D 处有一个与两极板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．荧光屏足够大，能从两极板间穿出的所有电子都能打在荧光屏上．当t ＝0时，某一个电子恰好到达荧光屏坐标原点O ，这时，使荧光屏以恒定速度v 沿水平x 轴向负方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内（时间可忽略不计）荧光屏又跳回初始位置，然后做同样的匀速运动．已知电子的质量为m ，带电荷量为e ，不计电子的重力．求：
（1）电子刚进入金属极板A 、B 间时的初速度．
（2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值U 0应满足什么条件？
（3）若已知U 0且满足（2）中的条件，要使荧光屏上能显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？计算这个波形的峰值和长度，并在图12（丙）中画出这个波形．
图12
←U 1
→
K S A B O x y u 甲 ←D O y
x 丙 u O T U 0
－0 t y P 1
P 2 P 3
0 图11
参考答案
一、选择题（每小题4分，漏选得2分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
AD
B
AC
D
BC
ABC
CD
AC
C
A
二、实验（共20分）
11．(1)2000 Ω，（2分） 串 联．（2分） (2)如右图．(6分)
说明：滑动变阻器采用分压式（2分） V A 和电阻箱R 0串联（2分）
V A 和电阻箱R 0串联后与V B 并联（2分） 12．(1) A （2分） Ｄ
（2分） (2)
见上图（4分） 说明：滑动变阻器
采用分压
式（2分）
采用安培表外接法（2分） (3)0.8Ｗ（2分） 三、计算 13．(14分) (1) 粒子初速v 垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R ，由洛伦兹力公式和
牛顿第二定律，有
2v qvB m
R
=…………………………………………………………………………（3分）
因粒子经O 点时的速度垂直于OP ，故OP 是直径 ．得
2
l R =
………………………………………………………………………………（2分） 由此得
2q v
m Bl
=
…………………………………………………………………………（2分） (2) 粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹为半圆，速度大小为v ，运动时间
R t v
π=
………………………………………………………………………………（4分）
2l
v
π=
…………………………………………………………………………………（3分）
其它解法只要正确同样给分． 14．(14分)
电键K 断开时，路端电压为 1123()u I R R =+……………………………………………………………………（2分） 因1
23R
R R =+．所以120.5I I A ==………………………………………………（2分）
由闭合电路的欧姆定律得 1u Ir E
=+………………………………………………（3分）
V
A
A
B
C
第12题图
R
R 0
V B
V A 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5
4 3 2 8 9 0 1 7 6
5 4 3 2 8 9 0 1 7
6 5 4 3 2 8 9 0 1
7 6 5
4 3 2 8 9 0 ××××××S
E
电键K 闭合时，路端电压为2
22u I R =………………………………………………（2分）
由闭合电路的欧姆定律得 2
221
()u u I r R E =++
……………………………………（3分） 联立解得
3.6E =V
1.2r =Ω……………………………………………………………………………（2分）
15．(15分)
(1) v
f λ
=
……………………………………………………………………………（2分） 800.8100
m m == ………………………………………………………………（1分） (2)1
(5)4SP λ=+………………………………………………………………………（1分）
3
(6)4
SQ λ=+………………………………………………………………………（1分）
P 点在平衡位置 ，向上运动…………………………………………………………（2分） Q 点在平衡位置 ，向下运动…………………………………………………………（2分） （2）（6分）每图2 分
16．(15分)
(1)由小球从A 点释放
后能在AB 之间做往复运动，可
以判定电场力方向竖直向上，
电场强
度方向竖直下………………………………………………………………………………（1分） 小球在C 点时速度最大，说明在该点小球合外力为零，即：
0=-qE mg ………………………………………………………………（2分）
解得C 点的电场强度大小为 mg E q
=
………………………………………………………………………（2分）
(2)从A →B 过程据动能定理得：
0=-AB qU mgl ，……………………………………………………………（3分）
得A 、B 间电势差
AB mgl U q
=
……………………………………………………………………（2分） (3)AB
A B U ϕϕ=-……………………………………………………………………（3分）
T
T
2
T
B mgl q
φ=-
……………………………………………………………………（2分） 17．(16分)
（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示．设粒子从P 1到P 2的时间为t ，电场强度的大小为E ，粒子在电场中的加速度为a ，由牛顿第二定律及运动学公式有
qE ＝ ma ……………………………………………………………………（1分）
2h ＝ v 0t ……………………………………………………………………（1分）
21
=2
h at ………………………………………………………………………（1分）
解得qh
mv E 220
= ………………………………………………………………（1分）
（2）粒子到达P 2时速度沿x 方向的分量仍为v 0，以v 1表示速度沿y 方向分量的大小，v 表示速度的大小，θ表示速度和x 轴的夹角，则有
ah v 221= 20
21v v v += ……………（1分） 0
1
tan v v =
θ………………………………（1分） 解得 02v v =
︒=45θ………………………………（2分）
（3）设磁场的磁感应强度为B ，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，用r 表示圆周的半径．由牛顿第二定律
r
v m qvB 2
=……………………………………………………………………（1分）
因为OP 2＝OP 3，θ＝45°，由几何关系可知，连线P 2P 3为圆轨道的直径．…（1分） 由此可求得r ＝h 2 …………………………………………………………………（1分） 解得0mv B qh
=
………………………………………………………………………（1分） (4) 粒子在电场中运动时间1
2h
t v =
…………………………………………………（1分） 粒子在电场中运动时间2
r
t v
π=
……………………………………………………（1分）
粒子从P 1点运动到P 3点所用时间12t
t t =+………………………………………（1分）
得00
2h h t v v π=+………………………………………………………………………（1分）
18．(16分)
（1）电子加速，由动能定理
2012
1mv eU =
……………………………………………………………………（3分） y
x
P 1 P 2 P 3
0 2h h 2h θ
v C
解得m
eU v 102=
…………………………………………………………………（2分） （2）在偏转电场中
2
12
y at =
……………………………………………………（1分） md
eU a 0=
……………………………………………………………………（1分） 0
v l t =
………………………………………………………………………（1分） 要使所有的电子都能打在荧光屏上，最大侧移必须满足2
d y <………………（1分） 解得 21
022d U U l
<
…………………………………………………………………（1分） （3）要使荧光屏上能显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔时间T 回到初始位置．（1分） 对于确定的U 0，电子在两极板间的最大侧移为
21
2
y a t =
⋅⋅
tan at v α=
tan m y y D α=+⋅……………………………………………………………………（1分）
解得波形的峰值 1
04)2(dU LU D L y m +=
……………………………………………………（1分）
波形的长度
x ＝vT …………………………………………………………………（2分）
波形如图所示………………………………………………………………………………（2分）
O x
y y m vT
－y m。