推荐学习K12高二物理上学期期中试题1

B A
Z
余江一中2014—2015学年度上学期高二期中考试物理卷
考试时间：90分钟
一、选择题（每小题4分，共48分。

1--7单选，8--12多选，不选、错选得零分，漏选得两分）
1．下图为一门电路的两个输入端A 、B 与输出端Z 的电压信号图，由此可推断该门电路是（ ） A.“与”门
B.“或”门
C.“非”门
D.“与非”门 2．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 1、R 2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R 1、R 2组成电路．R 1、R 2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是 ( )
A ．将R 1、R 2串联后接到电源两端
B ．将R 1、R 2并联后接到电源两端
C ．将R 1单独接到电源两端
D ．将R 2单独接到电源两端
3．下列说法不正确的是（ ）
A ．奥斯特发现电流周围存在磁场，并提出分子电流假说解释磁现象
B ．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
C ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的使用价值
D ．T ·m 2与V ·s 能表示同一个物理量的单位
4．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（
）
5．如图条形磁铁放在桌面上，一条通电的直导线由S 极的上端平移到N 极的上端，在此过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图，则这个过程中磁铁受力情况为（ ）
A ．支持力先大于重力后小于重力
B ．支持力始终大于重力
C ．摩擦力的方向由向右变为向左
D ．摩擦力的方向保持不变
6．通电导线周围某点的磁感应强度B 与导线中电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比。

如图所示，两根相距为R 的平行长直导线，通以大小分别为2I 、I ，方向相同的电流。

规定磁场方向垂直纸面向里为正，在Ox 坐标轴上磁感应强度B 随x 变化的图线可能是（ ）
7．利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B 。

用绝缘轻质丝线把底部长为L 、电阻为R 、质量为m 的“”型线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计。

当外界拉力F 作用于力敏传感器的挂钩上时，数字电压表会有示数U ，且数字电压表上的示数U 与所加拉力F 成正比，即U=KF ，式中K 为比例系数。

当线框接入恒定电压为E 1时，电压表的示数为U 1 ；接入恒定电压为E 2时(电流方向不变)，电压表示数为U 2 。

则磁感应强度B 的大小为（ ）
B
C D 8．如图所示，直角坐标系Oxyz 处于匀强磁场中，有一条
0.6m 长的直导线沿Ox 方向通有9A 电流，受到的安培力沿Oz 方向，大小为2.7N ，则该磁场可能方向和磁感应强度B 的值为（ ）
A.平行于xOy 平面，B=0.5T
B.平行于xOy 平面，B=1.0T
C.平行于zOy 平面，
B=0.5T D.平行于zOy 平面，B=1.0T
9．如图，在x B 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面O 以与x 轴成30°角斜向上的速R 则（不计重力）（ ）
A ．粒子经偏转一定能回到原点O
B ．粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2
C D ．粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进3R
10．如图所示，正方形abcd 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，O 点是cd 边的中点，一个带正电的粒子（重力忽略不计）若从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场。

现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od
成30°的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，
那么下列说法中正确的是（ ）
A ．该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
P B ．若该带电粒子从ab
C ．若该带电粒子从bc
D ．若该带电粒子从cd 11．带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h 1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 3
，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 4，如图所示．不计空气阻力，则（ ）
A ．一定有h 1=h 3
B ．一定有h 1＜h 4
C ．h 2与h 4无法比较
D ．h 1与h 2无法比较
12．一微粒质量为m 带负电荷，电荷量大小是q ，如图所示，将它以一定初速度在磁场中P 点释放以后，它就做匀速直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度为B ，空气对微粒的阻力大小恒为f ，则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是 （ ）
A ．微粒不可能沿竖直方向运动
B ．微粒可能沿水平方向运动
C ．微粒做匀速运动时的速度v
D ．微粒做匀速运动时的速度v 二、填空题（每空3，共24分）
13．某同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V 的电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：
A ．电压表(0～3V ，内阻约5k Ω)
B ．电流表(0～100 mA ，内阻1Ω)
C ．定值电阻R 1(阻值0.2Ω)
D ．定值电阻R 2(阻值5.0Ω)
E ．滑动变阻器R
3(阻值0～15Ω)
F
．开关、导线若干
操作步骤如下：
①该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程．应在电流表上______(填“串联”
或“并联”)定值电阻______(填“R 1”或“R 2”)．
②将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小．逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明________________________________________________．
③为了让实验能正常进行，该同学对上图的电路做了适当改进，请在方框内画出改进后的电路图．（要求标出新添加元件的符号及角标）
④用改进后的电路测定出两组数据：第一组数据为U 1＝1.36 V ，I 1＝45 mA ；第二组数据为U 2＝2.00 V ，I 2＝25 mA ，则电池的内阻为________ Ω(计算结果保留两位小数)．
14．如图，两根通电长直导线a 、b 平行放置，a 、b 中的电流强度分别为I 和2I ，此时a 受到的磁场力为+F ，若以该磁场力的方向为正，则b 受到的磁场力为________；a 、
b 的正中间再放置一根与a 、b 平行共面的通电长直导线
c 后，a 受到的磁场力
大小变为2F ，则此时b 受到的磁场力为__________ 或 ___________。

三、计算题（15题8分，16题12分，17题18分，共38分）
15．如图所示，电源的电动势为50V ，电源内阻为1.0Ω，定值电阻R=14Ω，M 为直流电动机，电枢电阻R ′=2.0Ω，电动机恰好正常运转，理想电压表读数为35V 。

求：
（1）在100s 时间内电源做的功（2）在100s 时间内电动机转化为机械能的部分是多少
16.如图所示，PQ 、MN 两极板间存在匀强电场，MN 极板右侧长、宽分别为2L
B 。

现有一初速度为零、带电量为q 、质量为m 的离子(不计重力)从PQ 极板出发，经电场加速后，从MN 上的小孔A 垂直进入磁场区域，并从NF 边界上某点垂直于虚线边界射出。

求：
(1)匀强磁场的方向；
(2)PQ 、MN 两极板间电势差U ；
(3)若带点粒子能从NF 边界射出，则PQ 、MN 两极板间电势差的
范围是多少？
17．如图所示，左侧装置内存在着
匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场，装置上下两极板间电势差为U ，间距为L ，右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH ，其中，AH//CD 。

一束电荷量大小为q 、质量不等的带电粒子（不计重力、可视为质点），从狭缝S 1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S 2射出，接着粒子垂直于AH 、由AH 的中点
M 射入“梯形”区域，最后全部从边界AC 、磁感应强度大小均为B ，，忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。

（1）判定这束粒子所带电荷的种类，并求出粒子速度的大小;
（2）求出这束粒子可能的质量最小值和最大值; （3）求出（2）问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中
运动的时间。

Q
N + _
参考答案
1．B
【解析】 若该门电路是与门，输入都为“1”，输出才为“1”．验证发现A 错误．若该门电路为或非门，输入只要有“1”，输出就为“1”，验证发现B 正确．若该门电路为或门，输入只要有“1”，输出就为“0”，验证发现C 错误．若该门电路为与非门，输入只要有“0”输出就为“1”，验证发现D 错误．故选：B ．
2．C 【解析】 电源的输出功率2E P EI I r =-，U-I 图像的纵截距表示电源电动势，故3E V =，斜率为电源内阻，故0.5r =Ω，120.51R R =Ω=Ω、，将数据带入2E P EI I r =-可得当将
R 1单独接到电源两端时，电源的输出功率最大，故C 正确
考点：考查了电功率的计算，U-I 图像
3．A 【解析】 奥斯特发现电流周围存在磁场，但是提出分子电流假说解释磁现象的人是安培，故选项A 错误，所以该题选A 。

4．C 【解析】 根据安培定则可判断磁场的方向，而小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场的方向。

A 中小磁针静止时北极垂直纸面向里；B 中小磁针静止时北极垂直纸面向里；C 中小磁针静止时北极垂直纸面向外，指向读者；D 中小磁针静止时北极向左。

故选C 。

5．B 【解析】 条形磁铁的磁感线可知通电导线受到的安培力向上，故通电导线对条形磁铁的作用力向下，条形磁铁受到的支持力将始终大于条形磁铁受到的重力，故A 说法错误、B 说法正确；通电导线受到的安培力在S 极上方时为斜向左上方，在N 极上方时为斜向右上方，故通电导线对条形磁铁的作用力的方向从斜向右下方变为斜向左下方，摩擦力的方向由向左变为向右，故CD 说法均错误。

6．B 【解析】由题意知通电导线在周围产生的磁感应强度
O-R 区间磁感应强度叠加，设距离2I 导线为x 1
时，B 合
r>R 时，B 合
感应强度的方向，所以选B.
考点：本题考查应用图像描述电流周围磁场的分布规律，难度中等。

7．A
【解析】 试题分析：当通上电流后，对线框受力分析得出BIL mg F +=，由于数字电压表上的读数U 与所加外力成正比，即U=KF ，式中K 为比例系数，有△U= KB △IL=L I I KB )(21-
，即
故A 正确。

考点：物体的平衡；磁感应强度.
8．ABC
【解析】
试题分析:由左手定则可知F 垂直于I 与B 所的平面且当B 与I 垂直的时候，F 最小，通过
安培力公式∂=sin BIL F 可知F 最小为0.5T ，故当磁场平行于zoy 平面时候，磁场方向必定垂直于电流方向，即垂直于ox 方向，故磁感应强度B 只可以为0.5T ，C 真确，D 错误。

当磁场方向平行于xoy 平面时候，磁场方向既可以与ox 方向垂直，又可以与ox 方向成夹角，故磁感应强度只需要大于0.5T 即可。

故A.B 均正确。

考点：安培力的计算
9．BD
【解析】
试题分析：根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点0．故
A B 成反比，则粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2．故B 正确．
负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°，
期性运动的时间为T ′=t 1+t 2C 错误． 根据几何知识得：粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进距离为x=R+2R=3R ．故D 正确．故选BD
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.
【名师点睛】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题关键是画出粒子的运动轨迹，然后根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离；此类题目是考试的热点题型，需熟练掌握.
10．AD
【解析】
试题分析：随粒子速度逐渐增大，轨迹由①→②→③→④依次渐变，由图可知粒子在四个边射出时，射出范围分别为OG 、FE 、DC 、BA 之间，不可能从四个顶点射出，故A 正确；当粒子从O 点沿纸面垂直于cd 边射入正方形内，轨迹恰好为半个圆周，即时间t 0刚好为半周期，
从ab 边射出的粒子所用时间小于半周期（t 0），从bc
0），所有从cd 边射出的粒子圆心角都是 300，0），故B 、C 错误，D 正确。

考点：带电粒子在磁场中的运动
11．AC
【解析】
试题分析：对于第一种情况，根据动能定律可得
种情况，小球受到洛伦兹力，但是洛伦兹力只改变运动方向，不对小球做功，所以在最高点，
以有
12
h h
>，对于第三种情况，小球受到的电场力方向沿水平方向，在竖直方向上仍满足
，故
13
h h
=，对于第四种情况，电场力方向沿竖直方向，若电
14
h h
<，若电场力方向向下，则
，则
14
h h
>，故AC正确。

考点：考查了带电粒子在电磁场中的运动
12．AC
【解析】
试题分析：微粒受竖直向下的重力mg、与速度方向相反的阻力f与洛伦兹力作用而做匀速直线运动，微粒所受合外力为零，如果微粒沿竖直方向运动，由左手定则可知，微粒所受洛伦兹力沿水平方向，所受合力不可能为零，则微粒不可能沿竖直方向运动，故A正确；如果微粒沿水平方向运动，则微粒所受洛伦兹力沿竖直方向，微粒所受合外力不可能为零，故B 错误；微粒做匀速直线运动，所受合外力为零，则重力与阻力的合力与洛伦兹力等大反向，
故C正确，D错误；故选：AC．
考点：带电粒子在复合场中的运动.
13．①并联；R1②电池的内阻太小；③如图所示；④0.33
【解析】
a
O
b
④
③
②
A B
C
D
E
F
G①
试题分析：①将电流表改装成大量程的电流表需要并联电阻，电池的电动势约2.8 V ，则电压表量程选0～3 V ．电路中最小电流约I min
0.19 A ，如果电流表并联R 1，由(I 1－I g )R 1＝I g R g ，则改装后的电流表量程为I 1＝0.6 A ，如果并联R 2，由(I 2－I g )R 2＝I g R g ，则改装后的电流表量程为I 2＝0.12 A ，故选择并联电阻R 1.
②电压表示数基本不变，由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 知，因为电池的内阻太小，现象是电压表的示数变化不明显．
③由于电池的内阻太小，故在电路中串联一个定值电阻．
④由闭合电路欧姆定律U ＝E －I(R 2＋r)，将两组数据代入，解得内阻r ＝0.33 Ω
.
考点：测量电池的电动势及内阻；电表的改装.
14．-F ；-3F 或5F
【解析】由牛顿第三定律，b 受到a 对它的磁场力为-F ；a 、b 的正中间再放置一根与a 、b 平行共面的通电长直导线c 后，c 在a 、b 两导线处的磁感应强度大小相等，方向相反，c 导线对b 导线的作用力是它对a 导线的作用力的两倍，方向相反，a 受到的磁场力大小变为2F ，那么c 导线对a 导线的作用力可能是F 也可能是-3F ，c 导线对b 导线的作用力可能是-2F 也可能是6F ，故此时b 受到的磁场力为-3F 或5F 。

【考点定位】安培力
15．33.310J ⨯
【解析】内阻和电阻R 上的电压为 (5035)15V U E U V V =-=-=）
由欧姆定律得电路电流为
在100s 内电源做的功 3150100 5.010W IEt J J ==⨯⨯=⨯
在100s 内电动机转化为机械能的部分有
223()(13512)100 3.310V W IU I R t J J ''=-=⨯-⨯⨯=⨯
16．（1）垂直纸面向外；（2
3）
【解析】
试题分析：（1）由左手定则可知磁场的方向为垂直纸面向外；
（2
①
离子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力，由几何关系知半径r=L,②
解得
(3)当速度最小时恰好从N③
当速度最大时恰好从F④
考点：带电粒子在磁场中的运动；动能定理.
【名师点睛】此题考查了带电粒子在磁场中的运动以及动能定理的应用问题；解题的关键是画出粒子运动的轨迹草图，利用几何关系找到粒子运动的半径，联系牛顿第二定律进行解答；此题是中等题，意在考查学生综合分析问题的能力。

17．(1)带正电
【解析】
试题分析：由于粒子在“梯形”磁场中从边界AC射出，可知粒子带正电
由于粒子在左侧正交电磁场中沿直线通过、且洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，=，
有qvB Eq
（2
由上式知：当粒子质量有最小值时，R 最小，粒子运动轨迹恰与AC 相切（见图甲）；当粒子质量有最大值时，R 最大，粒子运动轨迹恰过C 点（见图乙） 由几何关系有
011(2)sin 45R L R =-，因MN=L ，所以AMC ∆是等边直角三角形，2R L =
（3）考点：主要考查带电粒子在复合场中的运动问题。

余江一中2014-2015学年度上学期高二期中考试物理卷参考答案
一．选择题
二．填空题
13.①并联； R 1 ②电池的内阻太小； ③如图所示； ④0.33
14. -F ； -3F 或 5F
三．计算题 15．33.310J ⨯ 【解析】
（1）内阻和电阻R 上的电压为 (5035)15V U E U V V =-=-= 由欧姆定律得电路电流为
在100s 内电源做的功 3150100 5.010W IEt J J ==⨯⨯=⨯ （2）在100s 内电动机转化为机械能的部分有
223()(13512)100 3.310V W IU I R t J J ''=-=⨯-⨯⨯=⨯
16．（1）垂直纸面向外；（2
3）
【解析】
（1）由左手定则可知磁场的方向为垂直纸面向外； （2
①
离子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力，由几何关系知半径r=L,②
解得
(3)当速度最小时恰好从N③
当速度最大时恰好从F④
17．(1)带正电
【解析】
（1）由于粒子在“梯形”磁场中从边界AC射出，可知粒子带正电
速率不变，=，
有qvB Eq
（2
由上式知：当粒子质量有最小值时，R最小，粒子运动轨迹恰与AC 相切（见图甲）；当粒子
质量有最大值时，R 最大，粒子运动轨迹恰过C 点（见图乙） 由几何关系有
011(2)sin 45R L R =-，因MN=L ，所以AMC ∆是等边直角三角形，2R L =
（3）。