—高二物理上学期期中考试题

2012—2013学年度上学期期中考试
高二物理试题【新课标】
本试卷分选择题、填空题、实验题和计算题四部分，共有20小题，总分100分，考试时间100分钟。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、号码涂写在答题卡、答案页上规定的位置。

考
试结束，将答题卡、答案页交回。

2．解答题必须使用0．5毫米黑色墨水的签字笔或黑色墨水钢笔书写，不得用铅笔作解答题。

字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、
试题卷上答题无效。

第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题（共10小题，4分×10=40分。

每小题有一个或一个以上的正确答案，选对得4
分，选对但不全得2分，错选或不选得0分）
1．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是 A ．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行； B ．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行； C ．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直； D ．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直．
2．如图1所示，一个长直导线穿过圆环导线的中心，并与圆环导线平面垂直，当长
直导线中的电流逐渐减小时，圆环内将： A ．没有感应电流
B ．有逆时针方向的电流（从上往下看）
C ．有顺时针方向的电流（从上往下看）
D ．有电流，但方向不好确定
3．如图2所示，矩形线框abcd 的长和宽分别为2L 和L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，虚线为磁场的边界。

若
线框以ab 边为轴转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是
A ．变大
B ．变小
C ．不变
D ．无法判断
4．如图3所示电路中，当电阻
由2Ω改为6Ω时，电
流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻为
A ．1Ω
B ．2Ω
C ．3Ω
D ．4Ω
5．位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A 和B ，与长直导线平行且在同
图1
a b c d L
图2 图3
图4
一水平面上，在铁轨A 、B 上套有两段可以自由滑动的导体CD 和EF ，如图4所示，若用力使导体EF 向右运动，则导体CD 将： A ．保持不动 B ．向右运动 C ．向左运动 D ．先向右运动，后向左运动
6．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图5所示的流量
计。

该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口。

在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。

污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U 。

若用Q 表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B ．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高
C ．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
D ．污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关
7．如图6所示，有一质子（重力不计）以速度v 穿过相互垂直的电场和磁场区域没有偏转，则
A ．若电子以相同的速度v 射入该区域，仍不会偏转
B ．无论是何种粒子，只要以相同的速度v 射入，均不会偏转
C ．若质子入射速度小于v ，它将向下偏转，做类平抛运动
D ．若质子入射速度大于v ，它将向上偏转，其轨迹既不是抛物线，又不
是圆弧 8．如图7所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜面上,导轨的左
端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计。

斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。

质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度。

在这过程中
A ．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零
B ．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh 与电阻R
上发出的焦耳热之和
C ．恒力F 与安培力的合力所作的功等于零
D ．恒力F 与重力的合力所作的功等于电阻R 上发出的焦耳热 9．一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆
周运动，如图8所示。

则微粒带电性质和环绕方向 A ．带正电，逆时针 B ．带正电，顺时针 C ．带负电，逆时针 D ．带负电，顺时针 10．如图9所示，在PO 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀
强磁场、磁场方向均垂直于纸面。

一导线框abcdefa 位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc 边与磁场的边界P 重合，导线框与磁场区域的尺寸如图10所示。

从t ＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。

以a→b→c→d→e→f 为线框中的电动势E 的正方向，以下四个E －t 关系示意图中正确的是
Q
图5
图6 图7 图8
图9
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
二、填空题（共4小题，共16分。

请将答案填写在答案卷的指定位置）
11．如图11所示，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向
下滑动时，通过电源的电流，电阻R中的电流
（填“增大”、“减小”或“不变”），电灯A将，电
灯B将（填“变暗”、“变亮”、“不变”）。

12．根据图中已知条件，判断下列各磁体或小磁针的N、S极，并标
出磁感线的方向。

13．质子（H
1
1
）和 粒子（He
4
2
）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比E k1:E k2= ，轨道半径之比r1:r2=
，周期之比T1:T2= 。

14．有一面积为100cm2的金属环，其电阻
，环处于一变化的磁场中，其变化
规律按如图12所示规律进行，已知环面与磁
场方向垂直，求当在时间内磁场发
生变化时，环上产生感应电流的大小为
__________，方向为________。

三、实验题（共2小题，共10分。

将答案填写在
答案卷的指定位置）
15．①二极管具有____________，加正向电压时电阻___________，加反向电压时，电阻值___________．
②将多用电表打到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管“正”
极、红表笔接“负”极时，电阻示数___________，由此可以判断出二极管的极性．16．用电流表和电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，待测干电池的电动势约1．5 V、内电阻不大于1．0Ω，要求干电池放电电流不得超过0．6A，可供选择的器材除电键、导线外，还有：
图10
P
B
R
A
图11
图12
A ．电压表（量程0~3V ，内电阻约3kΩ）
B ．电压表（量程0~15V ，内电阻约15kΩ）
C ．电流表（量程0~0．6V ，内电阻约0．1kΩ）
D ．电流表（量程0~3V ，内电阻约0．02kΩ）
E ．滑动变阻器（最大电阻50Ω，额定电流1．5A ）
F ．滑动变阻器（最大电阻200Ω，额定电流1．5A ）
（1）实验中电压表应选用__________、滑动变阻器应选____________。

（填序号） （2）下列是三个同学分别在实验中记录的电流表测量值： 甲同学：0．02A 、0．06A 、0．08A 、0．15A 、0．20A 乙同学：0．10A 、0．20A 、0．30A 、0．40A 、0．50A 丙同学：0．10A 、0．40A 、0．50A 、0．80A 、1．00A
其中_________同学在控制实验条件、适当选
取实验数据方面做得最好。

（3）根据测得的数据作出如图13所示的图线，
则待测干电池的电
动势E=__________V ，内电阻
r=__________Ω。

四、计算题（本题共4小题，17题7分、18每题
7分，19题10分，20题10分，共34分。

解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重
要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分。

）
17．如图14所示, 在磁感应强度为1T 的匀强磁
场中, 有两根相同的弹簧, 下面挂一条长0．5m, 质量为0．1kg 的金属棒MN, 此时弹簧伸长10cm, 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何?
18．如图15所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，
磁感强度为B 。

一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场，入射方向在xy 平面内，与x 轴正向的夹角为θ。

若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为l ，求该粒子的电量和质量之比q/m 。

19．如图16所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾
角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻。

一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨
图14 图15
图13 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
U/V
I/A
上，并与导轨垂直。

整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。

让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）由b 向a 方向看到的装置如图17所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。

20．如图18所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y 轴向下；在
x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。

有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。

质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角ϕ，A 点与原点O 的距离为d 。

接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。

不计重力影响。

若OC 与x 轴的夹角为ϕ，求 （1）粒子在磁场中运动速度的大小： （2）匀强电场的场强大小。

参考答案
1．C 2．A 3．C 4．B 5．B 6．D 7．ABD 8．AD
9．C 10．C
11．增大 增大 变暗 变暗 12． 13．1:2 1:2；1:2 14．
；逆时针方向
15．单向导电性 很小 很大 较小 16．（1）A ，E （2）乙 （3）1．50；0．60 17．M N, 2 A ．
图16 图18
图17
18．带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A
点射出磁场，O 、A 间的距离为l 。

射出时速度的大小仍为v 0，射出方向与x 轴的夹角仍为θ。

由洛仑兹力公式和牛顿定律可得：
式中R 为圆轨道的半径，解得
圆轨道的圆心位于OA 的中垂线上，由几何关系可得
联立（1）（2）两式，解得
19．解析：（1）如图所示：重力mg ，竖直向下；
支撑力N ，垂直斜面向上； 安培力F ，沿斜面向上
（2）当ab 杆速度为v 时，感应电动势E=BLv ，此时电路电流
R BLv R E I ==
ab 杆受到安培力
R v
L B BIL F 22=
= 根据牛顿运动定律，有R v
L B mg F mg ma 22sin sin -
=-=θθ 解得
mR v
L B g a 22sin -
=θ （3）当θsin 22mg R v
L B =时，ab 杆达到最大速度v m
22sin L B mgR v m θ
=
20．（1）质点在磁场中的轨迹为一圆弧。

由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC ，故圆弧的
圆心在OC 上。

依题意，质点轨迹与x 轴的交点为A ，过A 点作与A 点的速度方向垂直的直线，与OC 交于O ＇。

由几何关系知，AO ＇垂直于OC ＇，O ＇是圆弧的圆心。

设圆弧的半径为R ，则有 R =dsin ①
由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
R
v m qvB 2
=
②
将①式代入②式，得
ϕsin m
qBd
v =
③
（2）质点在电场中的运动为类平抛运动。

设质点射入电场的速度为v 0，在电场中的加速度为a ，运动时间为t ，则有 v 0＝v cos
④ v sin ＝at
⑤ d =v 0t
⑥
联立④⑤⑥得
d
v a ϕϕcos sin 2=
⑦
设电场强度的大小为E ，由牛顿第二定律得 qE ＝ma
⑧
联立③⑦⑧得ϕϕcos 3sin 2m
d
qB E =。