南昌市进贤县2013-2014学年高二上学期期末联考物理试题

2013～2014学年第一学期高二物理期末测试卷
一、选择题 共10小题．40分（在每小题给出的四个选项中，1----6小题只有一个选项正确，7----10小题有多个选项正确；全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得0分．）
1．世界上第一个发现电磁感应现象的科学家是（ ）
A 、法拉第
B 、麦克斯韦
C 、奥斯特
D 、安培 2．下列对一些物理现象的描述，错误的是( )
A ．奥斯特实验说明电流具有磁效应
B ．磁电式电流表的工作原理是磁场对电流的作用
C ．安培分子电流假说认为磁体的磁场是由运动电荷产生的
D ．将一条形磁铁从中间锯断，一块仅为N 极，另一块仅为S 极
3．如图所示，平行线PQ 、MN 之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，电子从P 沿平行于PQ 且垂直于磁场方向射入磁场，其中速率υ1的电子与MN 成60°角、速率为υ2的电子与MN 成45°角射出磁场，υ1/υ2等于( )
A.(2-2)/1
B.(2-1)/1
C. 2/1
D. 2/3
4．如图所示，A 、B 、C 是相同的白炽灯，L 是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S 闭合，下面说法正确的是( )
A ．
B 、
C 灯同时亮，A 灯后亮
B ．A 、B 、
C 灯同时亮，然后A 灯逐渐变暗，最后熄灭 C ．A 灯一直不亮，只有B 灯和C 灯亮
D ．A 、B 、C 灯同时亮，并且亮暗没有变化
5．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形
线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场方向向上为正，当磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电流变化的是( )
6．如图所示，在磁感应强度B = 0.5 T 的匀强磁场中，让导体PQ 在U 型导轨上以速度 v = 10 m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离L = 0.8 m ，则产生的感应电动势的大小和PQ 中的电流方向分别为 （ ）
A ．4 V ，由P 向Q
B ．0.4 V ，由Q 向P
C ．4 V ，由Q 向P
D ．0.4 V ，由P 向Q
7.
如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指
R
P
向读者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( ) A ．ａ、ｂ两点磁感应强度相同 B ．ａ点磁感应强度最大 C ．ｃ、ｄ两点磁感应强度大小相等 D ．b 点磁感应强度最大
8．如图所示，将两个等量负点电荷分别固定于A 、B 两处，以下关于从A 到B 的连线上各点的电场强度和电势大小变化情况的判断，正确的是（ ）
A ．电场强度先增大后减小
B ．电场强度先减小后增大
C ．电势先升高后降低
D ．电势先降低后升高
9．如图所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷＋Q ，在x 轴上C 点有点电荷－Q ，且CO=OD , ∠ADO＝60 。

下列判断正确的是（ ）
A ．O 点电场强度为零
B ．D 点电场强度为零
C ．若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大
D ．若将点电荷-q 从O 移向C ，电势能增大 10．如图所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A 1(O ～
3 A)和电流表A 2(O ～O.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是 ( )
A ．A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏
B ．A 1的指针还没有满偏，A 2的指针已经满偏
C ．A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为O.6 A
D ．A 1的读数为1 A 时，干路中的电流为1.2 A
二、实验题 2小题，（共22分）把答案填在题中的横线上
11．某课外活动小组，为测量一根细长而均匀的金属材料样品的电阻率，
（1）他们先用多用表电阻 “×1” 挡测量金属丝的电阻时表针指示如图1所示，由此可粗测得金属丝的电阻为 Ω
（2）为了更准确测量金属丝的电阻，他们准备用伏安法测量金属丝的电阻，由于电流表和电压表的电阻未知，他们将可动触头由位置a 移到位置b ，同时观察电流表和电压表示数的变化，发现电流表A 的示数变化显著．为减小误差，你认为宜将可动触头P 接
（3）由于电流表和电压表不是理想的，图2的测量电路存在系统误差，若
可动触头P接a则R
x
的测量值真实值（填“等于”、“大于”、“小于”）（4）图3、4中分别为用螺旋测微器测金属丝的直径d，用电压表、电流表测金属丝上电压U和电流I的刻度示意图，请分别写出对应的读数：d= mm，
U= V，I= A
12．（1）某同学用伏安法测量一只干电池的电动势和内阻得出如左图所示的U-I图，从U-I图可知该干电池的电动势E= 内阻r=
(2).测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)．器材：量程3V的理
想电压表V，量程0.5A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R
=4 Ω，滑线变阻器R，电键S，导线若干．
①在方框内画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．
②实验中，当电流表读数为I
1时，电压表读数为U
1
；当电流表读数为I
2
时，电压表读
数为U
2．则可以求出E=____ _，
U
1
，U
2
及R表示
三、计算题（本题共4小题，共38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．（8分）如图所示的电路中E=10V，R
l
=4Ω，R
2
=6Ω，C=30μF，电池内阻可忽略。

(1)闭合S，示数稳定后通过R
1
的电流。

(2)然后将开关S断开，求这以后流过R
1
的电荷量。

14．（10分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。

线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。

当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好
（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？
（2）求线框a、b两点的电势差。

（3）求线框中产生的焦耳热。

某等离子体中正负离子的质量关系，有人设计了如图所示的实验：在宽度
为L=4cm的有界匀强磁场中建立一直角坐标系，坐标系的y轴与磁场的左
边界重合，将速度相同
的一细束等离子体从坐标原点0沿x轴正方向射入磁场中，离子
从磁场的右边界飞出时的位置坐标为（4,－2）和（4,3），试确定：
⑴正离子飞出磁场时的位置坐标是哪个？
⑵正负离子的质量比为多少？
16．（10分）从阴极K发射的电子(电荷量为e＝1.60×10－19 C，质量约为m＝1×10－30Kg), 经电势差U
＝5000 V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长
L
＝10 cm、间距d＝4 cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L2＝75 cm处放1
置一个直径D＝20 cm、带有记录纸的圆筒．整个装置放在真空内，电子发射的初速度不计．若在两金属板上加以U2＝1000cos2πt V的交变电压，并使圆筒绕中心轴如图所示方向以n＝2 r/s匀速转动，试求：(1)电子进入偏转电场的初速度v0.
(2)电子在纸筒上的最大偏转距离．Array (3)确定电子在记录纸上的轨迹形状并画出1 s内
所记录到的图形．
E r
V A R 0
R K
高二物理参考答案
一、选择题 共10小题．40分（在每小题给出的四个选项中，1----6小题只有一个选项正确，7----10
11．每空2分共12分
（1）5.0 （2）b （3）小于 （4）0.700、2.60、0.52 12．（1）1.5V 0.5Ω（每空2分） （2）①如图（2分）
②1
21
112I I U I U I E --= （2分）
R I I U U r ---=
2
11
2 （2分）
三、计算题（本题共4小题，共38分） 13.(8分)解：（1）根据欧姆定律
R
U
I =
有：A R R E I 121=+= （4分）
（2）S 断开前电容器C 上电压V IR U 621==
S 断开后电容器C 上电压 V E U 102== V U U U 412=-=∆ ∴流过R 1上的电量C U C Q 4
102.1-⨯=∆=∆ （4分） 14．解：（1）E = BLv 0
（2）a 、b 两点的电势差相当于电源的外电压∴0004
34
BLv R R
BLv BLv r I E U ab ab =⋅-=⋅-=
（3）解法一：由于线圈在恒力F 作用下匀速进入磁场区，恒力F 所做的功等于线圈中产生的焦耳
热，所以线圈中产生的热量为Q = W = FL
解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv 0电路中的总电功率为
R E P 2=线圈中产生的热量0v L
P Pt Q ==联解可得：
R
v L B Q 032=
15.(10分)解：（1）根据左手定则，正离子向上偏转，则正离子飞出磁场时的位置
坐标为（4,3）cm 。

（2）设正离子飞出磁场的位置为a ，过a 点作速度v 的垂线，交y 轴于O 1
点，O 1点即是正离子作圆周运动的圆心，则O 1 a =O 1 0=R ，过a 点作y 轴的垂线，交y 轴于b 点，如图所示。

设0b = d
在三角形a O 1b 中，满足2
2
2
)(L d R R +-=
O
解得：R =d
L d 22
2+ …………… ①
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动时满足：
R v m qvB 2
=,即R =
qB mv ……………② 联立 ① ② 式得m =dv
L d qB 2)
(22+
将正离子的d 1=3cm 和负离子的d 2 =2cm 带入上式并考虑到q 、B 、v 相同可得：=2
1m m 65
16．（10分）(1)动能定理得：eU 0＝12
mv 2
得电子加速后的速度：v 0＝
2eU 0
m
＝4.0×107
m/s
(2)电子进入偏转电场后，由于在其中运动的时间极短，可以忽略运动期间偏转电压的变化，认为电场是稳定的，因此
电子做类平抛的运动．如右图所示．
交流电压在A 、B 两板间产生的电场强度E ＝U 2d
＝2.5×104
cos2πt V/m
电子飞离金属板时的偏转距离y 1＝12at 21＝12 eE m
L 12
v 0
＝0.0125 m
电子飞离金属板时的竖直速度v y ＝at 1＝eE m L 1v 0
电子从飞离金属板到到达圆筒时的偏转距离y 2＝v y t 2＝
eEL 1L 2mv 0v 0＝eEL 1L 2
mv 0
所以在纸筒上的落点对入射方向的总偏转距离为y m ＝y 1＋y 2＝(L 12＋L 2)eEL 1mv 20＝(L 12＋L 2)L 1U 2
2dU 0
＝0.20 m
(3)y
t ＝0.2cos2πt m
可见，在记录纸上的点在竖直方向上以振幅0.20 m 、周期T ＝1 s 做简谐
运动．因为圆筒每秒转2周，故转一周在纸上留下的是前半个余弦图形，接着的一周中，留下后半个图形，合起来1 s 内，记录在纸上的图形如右图所示．。