浙江省绍兴一中高二物理上学期期末试题

绍兴一中期末测试卷高二物理
一、单项选择题（共6小题，每小题3分，共18分。

在每小题给出的四个选项中，只有一
个选项符合题意）
1.以下四幅图中，表示等量同种点电荷电场线分布情况的是
2.如图所示，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线。

要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，
可采用的方法是
A．加一沿y轴负方向的磁场
B．加一沿z轴正方向的磁场
C．加一沿y轴正方向的电场
D．加一沿z轴负方向的电场
3.如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手
摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊
香。

转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止
转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。

关于这个现象，
下列说法中正确的是
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大
4.“好变频1度到天明”——此广告语意为1度电可使变频空调工作一整夜（以10 h计）。

同样的1度电可供铭牌如图所示的电扇工作约
A．1整夜 B．2整夜 C．3整夜 D．4整夜
5.电流计的主要结构如图甲所示，固
定有指针的铝框处在由磁极与软铁
芯构成的磁场中，并可绕轴转动。

铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连。

用两根导线分别将两只电流计的“+”、“－”接线柱相连，如图乙所示，拔动一只电流计的指针，另一只电流计的指针也会转动。

为了解释上述现象，有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是
6.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。

实验装置示意图如图所示，两块面积均为S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d 。

水流速度处处相同，大小为v ，方向水平，金属板与水流方向平行。

地磁场
磁感应强度的竖直分量为B ，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为
R 的电阻通过绝缘导线和开关s 连接到两个金属板上，忽略边缘效
应．则电阻R 消耗的电功率为
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。

在每小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，错选或不答得0分） 7. 2014年1月1日起施行的《铁路安全管理条例》规定，设计开行时速120公里以上列车的铁路实行全封闭管理，旅客在动车组列车上吸烟将处以500元以上2000元以下罚款。

动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示。

M 为烟雾传感器，其阻
值R M 随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R 为可变电阻。

车厢内有人
抽烟时，烟雾浓度增大，导致S 两端的电压增大，装置发出警报。

下列说法正确的是
A ．R M 随烟雾浓度的增大而增大
B ．R M 随烟雾浓度的增大而减小
C ．若要提高报警灵敏度可增大R
D ．若要提高报警灵敏度可减小R
8.如图所示，在区域I 和区域II 内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb 由区域I 运动到区域II 。

已知圆弧ap 与圆弧pb 的弧
长之比为2∶1，下列说法正确的是
A ．粒子在区域I 和区域II 中的速率之比为2∶1
B ．粒子通过圆弧ap 、pb 的时间之比为2∶1
C ．圆弧ap 与圆弧pb 对应的圆心角之比为2∶1
D ．区域I 和区域II 的磁场方向相反
9.如图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，G 是静电
计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可
使指针张角增大
A ．使A 、
B 两板远离一些
B ．使A 、B 两板正对面积错开一些
C ．断开S 后，使B 板向右平移远离一些
D ．断开S 后，使A 、B 正对面积错开一些
10.如图所示，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<900)，其中MN 和PQ
平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，如棒接入电路的电阻为R ，N S D C N S N S B N
S A
当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，ab棒速度的大小为v，则金属棒ab在这一过程中 A.运动的平均速度大小为v/2
B．下滑位移的大小为qR/BL
C．产生的焦耳热为qBLv
D．机械能转化为内能
三、填空题（共6题，每一空格2分，共32分）
11.物理兴趣小组的同学利用图甲所示的实验器材，测绘某个电学元件的伏安特性曲线。

下表是他们在实验中记录的一组数据。

其中毫安表内阻约为200Ω。

（1）实验桌上有两只电压
表：V1（3V，内阻约3kΩ），V2（15V，内阻约15kΩ），他们应该选择_____ 表（选填“V1”或“V2”）；
（2）用笔画线代替导线，在图甲中正确连线；
（3）在图乙中选择合适的纵坐标，画出该元件的伏安特性曲线；
（4）当该元件消耗的功率为20 mW时，其两端的电压为____ V（保留两位有效数字）。

12.用多用电表探测黑箱内的元件。

图甲所示的黑箱内有一个电源和一个电阻，a、b为黑箱的两个输出端。

（1）某同学用多用电表进行了以下几步测量：
A.用欧姆挡测量a、b间的电阻；
B.用电压挡测量a、b间的输出电压；
C.用电流挡测量a、b间的输出电流。

你认为以上测量中不妥的有（填序号）；
（2）使用完毕，应将选择开关置于____ 图（填“左”或“中”或“右”）所示位置；U /V 0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
I /mA 0 0.6 2.1 4.2 7.1
12.
2
18.
8
30.
（3）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a 、b 是等效电源的两极。

为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电
压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U -I 坐标，根据实验数据画出了坐标点（如
图丙所示）。

由图可求出等效电源的电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω。

13.一台直流电动机，其额定电压为110 V ，正常工作时电流为20 A ，
线圈内阻为0.5Ω，那么电动机正常工作1 min 内，电动机线圈产生
的热量为________ J ，电动机的输出功率为________ W 。

14.匀强电场中有A 、B 、C 三点，构成边长为10 cm 的等边三角形，如图所示，一粒子从A 沿
直线移动到B 的过程中电场力始终不做功；带电量q = -2×10-6 C 的点电荷，由B 移动到C
的过程中克服电场力做功为34×10-4 J 。

由此可知，A 、C 两点的电
势差U AC =________V ，电场强度的大小为________ V/m 。

15.如图所示，L 是直流电阻很小的线圈，G 1和G 2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计。

当开关S 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。

当开关S 断开时，____表的指针缓慢地回到零点，_____表的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点。

（填“G 1或G 2”）
16.如图所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，闭合铜环沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平。

位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则铜环在1、3两位置时的磁通量大小Φ1 ___Φ3 ，磁通量的变化率t ∆∆1φ____t
∆∆3φ。

（填“>，= 或<”）
四、计算题（共3题，计34分。

要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；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）
17（12分）.如图所示，水平放置的长直平行金属导轨PQ、MN相距l = 0.4 m，导轨左边接有定值电阻R =3Ω，在导轨上放置一金属棒ab，其质量
为0.01 kg，电阻为0.2Ω，导轨电阻不计。

整个装置处
于磁感强度B = 0.5Ｔ的匀强磁场中，当金属棒在外力
作用下以v = 4 m/s匀速向右运动时，求：
（1）金属棒ab中感应电流的大小和方向；
（2）外力的功率是多大？
（3）撤去外力后，金属棒最终会停下来，求此过程中电阻R上产生的热量。

18（10分）.如图所示，为真空示波管的示意图。

从阴极K发出的电子（初速度可略），经灯丝与A板间的电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中，最终电子打在荧光屏上的P点。

已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转电场两板间
距为d，极板长为L。

两平行板内部可视为匀强电场，
其右侧区域没有电场。

求：
（1）指出两个电压U1、U2的正极（板）；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）使用时间长了以后，电子枪K发射电子的能力将减弱，试判断这种情况下荧光屏上的图形会如何变化？（通过必要的说明，回答“变大、变小或不变”）
19（12分）.半径为R的圆形区域内有一匀强磁场，圆心为O，如图所示。

一质量为m、带电量为q的粒子从圆形边界上M点以速度v对准圆心O入射，
从N点射出磁场，速度方向偏转了600。

求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）改变磁感强度大小，可使得粒子在磁场中运动的时间
减半，问此时的磁感强度B1 ；（写出B1与B的关系式）
（3）若粒子在由M运动到N的过程中突然改变磁感强度大
小为B2 ，可使得粒子被束缚在磁场中，求B2的最小值？
高二物理期末考参考答案
一、二选择题（1-6题为单选，每小题3分；7-10题为多选，每小题4分。

共34分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B A B D C C BC BD CD BD
三、填空题（每空2分，共32分）
11.（1）_ V1__ （4）_1.9_ V
（2）连线要点：分压、A表外接（3）纵坐标单位、标度，过原点
12.
（1）__ A ___ （2）___左____ （3）__1.45 ±0.01__ V __0.75 ±0.05__Ω
13. __1.2×104__ J __2×103__ W 14. __3200__V __4000__ V/m 15. ___ G 2 __ ___ G 1___ 16. __=__ ___<____
四、计算题（共计34分）
17（12分）【解析】：
（1）由右手定则可知，金属棒中的电流方向为a →b ； （1分）
棒上电动势E = Blv = 0.5×0.4×4 V = 0.8 V （1分） 由闭合电路欧姆定律A A R r E I 25.03
2.08.0=+=+= （2分） （2）匀速运动时棒受的安培力 F 安=BIl = 0.5×0.25×0.4 N = 0.05 N （1分） 则 F 外 = F 安 = 0.05 N （1分）
功率 P = F 外v = 0.05 × 4 W = 0.2 W （2分）
（3）由能量守恒可知，金属棒的动能全部转化为电路中的热能，
即 J mv E Q k 08.02
12==
∆= （2分） 其中电阻R 上产生的热量为J Q R r R Q R 075.0=+= （2分） 18（10分）【解析】：
（1）因电子带负电，故A 板为正极，M 板为正极； （2分）
（2）设电子质量为m ，带电量为q ，经电压U 1加速后的速度为v 0 ，
根据动能定理得：qU 1＝12mv 20 ，解得m
qU v 102= （1分） 电子以速度v 0进入偏转电场后，做类平抛运动。

设电子的加速度为a ，电子在偏转电场中运动的时间为t ，离开偏转电场时的侧移量为y ，则有
a = qU 2 / md ，t ＝L / v 0 ， （1分）
d
U L U at y 12
22421== （2分） （3）发射能力减弱，意味着单位时间内发射出的电子数减少了，就某个电子而言，经U 1加速后获得的速度v 0是不变的，经U 2后的侧移量y 也不变，由类平抛的推论“似是中点来”，屏上的P 点与中点、出射点在同一条直线上， （2分，没有说明的不给这2分） 故P 点的位置没有发生变化，由许多个点组成的图形大小不变。

（2分） 19（12分）【解析】：
（1）设粒子在磁场中作圆周运动的半径为r ，
据qBv = mv 2/r （1分）
其中 r = R ·cot300 （2分）
代入得 Rq mv
B 3= （1分）
（2）粒子在磁场中做圆周运动的周期 Bq m T π2=，若速度偏转的角度为θ，则有T t π
θ2= ，
由题意，第一次θ = 600 ，那么第二次θ1 = 300
（2分）
在直角三角形中，tan150 = R / r 1 = qRB 1 / mv ，tan300 = R / r = qRB / mv ， 联立解得 B B 0
130tan 15tan = （2分，简化后的结果为B B )332(1-= ） （3）分析知，当粒子运动到圆弧MN 的中点时，有最大的回旋半径，设为r 2 ， 则 2 r 2 = r – R ，得到 R r 2
132-= （2分）
代入得 Rq mv
B )13(2+=
（2分）。