江西省高安市高二物理上学期期末考试新人教版

江西省高安中学2012—2013学年度上学期期末考试高二物理试题
一、选择题（本题共10小题，每题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．全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分．）
1. 以下说法正确的是（ ）
A.由E =F /q 可知，电场中某点的电场强度E 与F 成正比
B.由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
C.由C =Q /U 可知，电容器电容C 的大小与电容器两极板间电势差U 无关
D.由IL
F
B =
可知，磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比 2. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）从图中可以确定 ( ) A ．粒子从a 到b ，带正电 B ．粒子从b 到a ，带负电
C ．粒子从a 到b ，带负电
D ．粒子从b 到a ，带正电
3. 如图所示，实线为一组方向未知的匀强电场的电场线，虚线为某带电粒子经过该区域时的运动轨迹，a 、b 为其轨迹上的两点。

若该粒子运动过程中只受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
A ．可以确定粒子的带电性质
B ．可以确定粒子的受力方向
C ．无法比较该粒子经过a 、b 点时的电势能大小
D ．无法比较该粒子经过a 、b 点时的速度大小
4. 用回旋加速器分别加速α粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D 形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为（ ）
A ．1：1
B ．1:3
C ．2:1
D ．1：2
5. 如图所示，M 为理想变压器，电压表、电流表均可视为理想电表，接线柱a 、b 接在电压t u πsin 311=的正弦交流电压，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，示数发生变化的是（ ）
A ．A 1、A 2
B ．A 2、V 2
C ．A 1、V 1
D ．A 1、A 2、V 1、V 2
6．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动过程中的最低点，忽略重力不计，以下说法正确的是（ ） A ．这离子必带负电荷
B ．离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点
C ．离子在C 点时速度最大
D ．A 点和B 点位于不同高度
7．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )
A．所受重力与电场力平衡
B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐减小
D．做匀速直线运动
8. 如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以直流电I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是（）
A．金属环C中无感应电流产生
B．金属环C中有沿顺时针方向的感应电流
C．金属环C仍能保持静止状态
D．悬挂金属环C的竖直线拉力变小
9. 如图所示，PQRS是一个正方形的闭合导线框，F为PS的中点，MN为一个匀强磁场的边界，磁场的方向垂直于纸面向里，如果线框以恒定的速度沿PQ方向向右运动，速度方向与MN边界成45°角，在线框进入磁场的过程中( )
A．当S点经过边界MN时，线框的磁通量最大，感应电流最小
B．当S点经过边界MN时，线框的磁通量最大，感应电流最大
C．P点经过边界MN时，跟F点经过边界MN时相比较，线框的磁通量小，
感应电流大
D．P点经过边界MN时，跟F点经过边界MN时相比较，线框的磁通量大，感
应电流也大
10.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。

在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（）
A．B很大时，滑块可能静止在斜面上
B．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
C．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
D．若斜面足够长，滑块受到的摩擦力先增大后不变
二、填空题（本题12分，把答案填在题中横线上．）
11.（4分）如图所示的是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意
图，其中电源的电动势为E=1.5V。

经改装后，若将原电流表3mA刻度处的
刻度值定为“0”，则在2mA处应标Ω，1mA处应标Ω。

（8分）在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”
12．
的实验时，部分器材参数如下：电压表(量程3 V)，电流表(量程0.6 A)，定值电阻R0(阻值为2Ω )，滑动变阻器R(阻值约30Ω)．
（1）按如图所示的电路图请把实物图没完成的连线连接好．
（2）改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在右图中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E＝________ V，电池内阻r＝________Ω(小数点后保留两位数字)．
三、计算题（本题共4小题，共48分．解答应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．（10分）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。

1982年澳大利亚国立大学制成了能把m =2.0g 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到v=10km/s 的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s ），若轨道宽L =2m ，长为x =50m ，通过的电流为I =10A ，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率P m 有多大（轨道摩擦不计）？
14．（10分）如图所示，在m V E /1013⨯=的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN 与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为QN 圆弧的中点，其半径R =40cm ，一带正电q =10-4
C 的小滑块质量m =10g ，与水平轨道间的动摩擦因数15.0=μ，
位于N 点右侧x =1.5m 处，取g=10m/s 2
，求：
（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q ，则滑块应以多大的初速度v 0向左运动？ （2）这样运动的滑块通过P 点时对轨道的压力是多大？
15.（12分）如图所示，一个质量为m 、电荷量为q ，不计重力的带电粒子，从x 轴上的P （a 3，0）点，以速度v 沿与x 轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限。

（1）判断粒子的电性；
（2）求：匀强磁场的磁感应强度B 的大小和粒子通过第一象限的时间。

16.（16分）在图甲中，直角坐标系0xy 的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B ，第3象限内的磁感应强度大小为B ，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.
现将半径为l ，圆心角为900
的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R .
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图
(3)
参考答案
一、选择题（本题共10小题，每题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．全部选对得4分，选对但不全得2分，有选11. ⑴ 250 （2分） 1000 （2分）
12. （1）连图（2分） 3.00±0.05 （3分） 1.30到1.80之间均可 （3分）
三、计算题（本题共4小题，共48分．解答应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.（10分）
解：炮弹所受的安培力 F=BIL ① （2分） 炮弹产生的加速度 a=F/m ② （2分） 由运动学有v 2
=2ax ③ （2分）
由①-③式得：磁感应强度为 B =mv 2
/2ILx =100T ④ （2分） 磁场的最大功率 P = BILv= mv 3
/2x =2×107
W ⑤ （2分）
14.（10分）解：（1）设小球到达Q 点时速度为v ，则2
v mg qE m R
+=（2分）
滑块从开始运动到达Q 点过程中，由动能定理得
22
01122()22
mg R qE R mg qE x mv mv μ-⋅-⋅-+=
-（2分）
联立两式并代入数据解得：07/v m s =（1分）
（2）设滑块到达P 点时速度为v '，则从开始运动到P 点过程：
22
11()()22
qE mg x mg qE R mv mv μ'-+-+=
-（2分）
又在P 点时：2
N v F m R
'=（2分）
代入数据，解得0.6N F N =（1分）
15.（12分）
（1）根据题意可知，带电粒子的运动轨迹如图所示，经判断粒子带负电。

（2分）
（2）粒子射出磁场时速度方向垂直于y 轴，粒子做匀速圆周运动的圆心一定在y 轴上，根
据粒子运动的速度与半径垂直，可确定圆心O ，如图所示。

由几何关系知粒子运动的半径R ＝2a （2分）
由2v qvB m R = 得mv
R qB = （2分）
解得2mv
B qa
= （2分）
-I -由νπR
T 2=
得24m a
T qB v
ππ=
= （2分）
由题意可知433T a
t v
π== （2分）
16.（16分）
解:(1)线框从图甲位置开始(t =0)转过900
的过程中，产生的感应电动势为:
2122
1
l B E ⋅⋅⋅=
ω (2分) 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：R
E I 1
1=
(1分) 联立以上各式解得:R Bl I ω
21= (1分)
同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:R
Bl I 222ω
= (2分)
故感应电流最大值为:R
Bl I m ω
2= (1分)
(2)I －t 图象为: (4分)
(3)线框转一周产生热
4
421分) 又ω
π
2=
T (1分)
解得:R
l B Q 454
2πω= (2分)。