云南省昆明一中高二物理上学期期末考试试题

图 2 图1
云南昆明一中2011-2012学年度高二上学期期末考试物理试题
试卷总分：100分 考试时间：100分钟
一、选择题（本大题共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，选错或不答的得0分.）
1. 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( ) A ．速率越大，周期越大 B ．速率越小，周期越大 C ．速度方向与磁场方向平行 D ．速度方向与磁场方向垂直 2．在如图1所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向b 端移动时 ( ) A ．电压表○
V 的读数增大，电流表○A 的读数减小 B ．电压表○
V 和电流表○A 的读数都增大 C ．电压表○
V 和电流表○A 的读数都减小 D ．电压表○
V 的读数减小，电流表○A 的读数增大 3．如图2所示，平行金属板A 、B 之间有匀强电场，A 、B 间电压为600V ，A 板带正电，接地，B 板带负电。

A 、B 两板间距为12cm ，C 点离A 板4cm ，则关于C 点的电势说法正确的是（ ） A ．ΦC =400V ； B ．ΦC =-400V ； C ．ΦC =-200V ；
D ．ΦC =200V ；
4．一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容C 、电容器所带电量Q 和极板间的电场强度E 的变化情况是
( )
A.C 、Q 、E 都逐渐增大
B. C 、Q 、E 都逐渐减小
C.C 、Q 逐渐减小，E 不变
D. C 、E 逐渐减小，Q 不变
5. 两个相同的金属小球，带电量之比为1/7 ，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们的静电力可能为原来的 （ ）
A ．4/7
B ．3/7
C ．9/7
D ．16/7
图4 6．如图3所示，虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 ( ) A ．三个等势面中，a 等势面的电势最高 B ．带电质点通过P 点时电势能较大 C ．带电质点通过P 点时的动能较大
D ．带电质点通过P 点时的加速度较大
7．如图4所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a ∶b ∶c= 5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。

在1、2两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 1；在3、4两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 2，则I 1∶I 2为（ ） A ．9∶25 B ．25∶9
C ．25∶4
D ．4∶25
8．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2，如图5所
示。

先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是 （ ） A ．相互排斥，加速度大小相等 B ．相互排斥，电流大的加速度大 C ．相互吸引，加速度大小相等 D ．相互吸引，电流大的加速度大
9. 如图6，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸
面向里）垂直。

线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且0
135abc bcd ∠=∠=。

流经导线的电
流为I ，方向如图中箭头所示。

导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力 （ ）
A.
方向沿纸面向上，大小为1)ILB B.
方向沿纸面向上，大小为1)ILB C.
方向沿纸面向下，大小为1)ILB
D.
方向沿纸面向下，大小为1)ILB
10．电流表的内阻是Rg=200Ω，满刻度电流值是Ig=500微安 ，现欲把这电流表改装成量程为
1.0V
的
电
压
表
，
正
确
的
方
法
是
（ ）
A ．应串联一个0.1Ω的电阻
B ．应并联一个0.1Ω的电阻
C ．应串联一个1800Ω的电阻
D ．应并联一个1800Ω的电阻
图
3
图
6
图5
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分）
11．如图7所示,直线A 为电源的伏安特性曲线，直线B 为电阻R 的伏安特性曲线，用该电源和该电阻组成一个闭合电路，则电源的输出功率为______W ；电路的总功率______W
12．如图8所示，带电小球从H 高处自由下落，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E ，磁感应强度为B ，已知小球在此区域内做匀速圆周运动，则圆周的半径R= 。

三、实验题（12分）
13．(1)（6分）某同学用多用电表进行测量一只未知阻值的电阻．他先按照正
确的步骤操作后，测量的结果如图9所示．请你读出其阻值大小为________．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着测量前应该完成下列步骤中的______ A. 换“×100”档再机械调零； B. 换“×100”档再欧姆调零 C ．换“×1”档再机械调零； D ．换“×1”档再欧姆调零；
(2). （6分）利用如图10（a ）所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r.根据实验数据绘出
I
1
-R 图线如图10（b ）所示，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，不计电流表内阻，由此可以得到E= V ，r= Ω.
图8
图
7
( a )
4
( b )
12
图9
图10
图11
四、计算题（本题共4小题，共36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）
14.(8分)如图11所示，匀强电场中，有a 、b 、c 三点，ab=5cm ，bc=12cm ，其中ab 沿电场方向，bc 和电场方向成60º角，一个电荷量为8410q C -=⨯的正电荷从a 点移到b 点，电场力做功71 1.210W J -=⨯，求： （1）匀强电场的场强E ；
（2）a 、c 两点间的电势差ac U
15.（8分）如图12所示的电路中，电源的电动势E=12V ，内阻未知，R 1=8Ω，R 2=1.5Ω，L 为规格“3V，3W”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光。

（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求： （1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻； （2）电源的内阻；
（3）开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率。

16、（10分） 如图13所示，abcd 是一个边长为L 的正方形盒子，在cd 边的中点有一个小孔e ，盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场。

一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的质量为m ，电量为q ，初速度为vo ，经电场作用后恰恰打在盒子的C 点。

现撤去电场，在盒中加一方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），粒子恰好从e 孔射出。

（粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略），则求： （1）电场强度E 的大小。

（2）所加磁场的磁感强度B 的大小和方向。

17.（10分）如图14所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B ，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC 且垂直于磁场方向．一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P 孔以初速度V 0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝600
，粒子恰好从C 孔垂直于OC 射入匀强电场，最后打在Q 点，已知OQ ＝ 2 OC ，不计粒子的重力，求：
( l )粒子从P 运动到Q 所用的时间 t 。

( 2 )电场强度 E 的大小 ( 3 )粒子到达Q 点时的动能E kQ
图13
a
d
2图12
P 图14
参考答案
1．D 2．A 3．C 4．B 5．CD 6．BD 7．C 8．C 9．A 10．C 11.由图可知，E=3V ，U=2V ，I=2A ，则
电源输出功率为：P=UI=4W ； 电源总功率是： P=EI=6W 12．
gB
gH
E 2 13．（1）1000Ω；B （2）E=2.1---2.3V ，r=1.0----1.2 Ω
14．解： （1）C N E /60=
（2）V bc ab E U bc 6.6)60cos (=︒+=
15．解：（1）灯泡的额定电流 A 1A 3
3
000===
U P I 灯丝电阻 Ω=Ω==33
32
02
0P U R L （2分）
（2）断开S 时，灯L 正常发光，即I 1=I 0，根据闭合电路欧姆定律
()r R R I E L ++=10 （3分） 得 ()()Ω=+-=+-=
1381
12
10L R R I E r （3）闭合S 时，设外电路总电阻为R 外
Ω=++⋅=
912
2
R R R R R R L L 外
设干路电流为I 总 A 2.1=+=r
R E
I 外总
灯两端的电压U L V 2.12
2=+⋅⋅=R R R
R I U L L L 总
灯的实际功率P L ： W 48.02
==L
L L R U
P （5分）
16. 解析：
（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动的规律得：
在电场中v 0t ＝L (1)……（1分）
2
21t m
qE ＝L (2)……（1分） 由①②解得E ＝qL
m v 2
2 (3) …（1分）
（2）根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，再根据左手定则判
断，
磁场垂直于纸面向外。

…………….. （1分）
粒子在磁场中做圆运动，洛伦兹力做向心力，设轨道半径为R ，则有:
qvB ＝m qB
m v R R v 020 = （2分） 由答图中的几何关系222)2
()(R L
R L =+
-
得R ＝8
5L (5) ……..（ 3分）
由④⑤解得 B ＝qL
m v 580 (6)……( 1分)
17. （10分）(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧(O 1为粒子在磁场中圆周运动的圆心）：
∠P O 1 C=120°,设粒子在磁场中圆周运动的半径为r ，
qB
mv r r
v m
B qv 02
0=
= r+rcos 60°= O C=x O C=x =3r/2
粒子在磁场中圆周运动的时间qB
m T t π32311==
粒子在电场中类平抛运动 O Q=2x =3r
qB m
v r v x t 332002=
==
粒子从P 运动到Q 所用的时间qB
m )(t t t π32321+=+= (2) 粒子在电场中类平抛运动22222121t m
qE at x ==
202t v x = 解得03
1
Bv E =
(3)由动能定理qEx mv E KQ =-
202
1 解得粒子到达Q 点时的动能为2
0mv E KQ =
P
O。