湖北省黄冈市高二物理上学期期末考试新人教版

湖北省黄冈中学2012年秋季高二物理期末考试试题
第Ⅰ卷 （选择题 共48分）
一．选择题（本题共12小题，在各小题中有的只有一个正确选项，有的有多个正确选项，
选全对得4分，选不全对得2分，选错或不选得0分，共计48分。

） 1．磁感应强度IL
F
B =
，与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法（ ） A ．加速度m F a =
B ．电场强度q
F E = C ．电容U Q C = D ．电阻I U R = 2．如图所示，虚线框abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab =2bc ，磁场方向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a ′b ′边与ab 边平行。

若
将导线框匀速地拉离 磁场区域，以W 1表示沿平行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W 2表示以同样速率沿平行于bc 的方向拉出过程中外力所做的功，
则（ ）
A ．W 1=W 2
B ．W 2=2W 1
C ．W 1=2W 2
D ．W 2=4W 1
3．如图所示,单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω。

已知线圈从图示位置转过60°时的感应电流为1A 。

那么( ) A ．线圈匀速转动过程中消耗的电功率为4 W B ．线圈中感应电流的有效值为2 A
C ．线圈在如图所示的位置磁通量的变化率为
=∆∆Φ
t
4s wb
D ．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线圈的磁通量为t T
T ππ2sin 2=Φ 4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个
D 形金属盒。

两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。

如图，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，则下列说法中正确的是（ ）
A ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子射出时的动能
B ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子在回旋加速器中的运动时间
C ．只增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能
D ．用同一回旋加速器可以同时加速质子（11H ）和氚核（3
1H ）
5．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。

如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。

闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。

某同学另找来器材再探究此实验。

他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。

对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ）
A ．线圈接在了直流电源上
B ．电源电压过高
C ．所选线圈的匝数过多
D ．所用套环的材料与老师的不同 6．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器，当传感器所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）
A ．I 变大，U 变大
B ．I 变大，U 变小
C ．I 变小，U 变大
D ．I 变小，U 变小
a b
c d
B
× × × × × ×
× × × × × ×
a '
b '
c '
d '
P
7．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器。

音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。

右图为音箱的电路图，高低频混合电流由a 、b 端输入，L 1和L 2是线圈，C 1和C 2是电容器，则（ ）
A ．甲扬声器是高音扬声器
B ．
C 2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C ．L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D ．L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流 8．如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的电压为u ＝202sin 100πt V ，氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光，下列说法中正确的（ ） A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz B ．开关接通后，电压表的示数为1002V C ．开关断开后，电压表的示数变大 D ．开关断开后，变压器的输出功率不变
9．一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面，在xOy 平面上，磁场分布在以O 为圆心的一个圆形区域内。

一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，由原点O 开始运动，初速度为v ，方沿x 轴正方向。

后来，粒子经过y 轴上的P 点，
如图所示。

不计重力的影响。

粒子经过P 点时的速度方向可能是图中箭头表示的（ ）
A ．只有箭头a 、b 是可能的
B ．只有箭头b 、c 是可能的
C ．只有箭头c 是可能的
D ．箭头a 、b 、c 、d 都是可能的
10．如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN 与框架接触良
好，磁感应强度分别为B 1、B 2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd 和cdef 区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN ，金属棒进入磁场区域abcd 后恰好做匀速运动。

下列说法正确的有（ ） A ．若B 2＝B 1，则金属棒进入cdef 区域后将加速下滑
B ．若B 2＝B 1，则金属棒进入cdef 区域后仍将保持匀速下滑
C ．若B 2＜B 1，则金属棒进入cdef 区域后可能先加速后匀速下滑
D ．若B 2＞B 1，则金属棒进入cdef 区域后可能先减速后匀速下滑
11．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，正、负电子从O 点以相同的速度射入
磁场中，射入方向均与边界成 角。

若不计重力，则正、负电子在磁场中的运动，下列说法中正确的是( )
A ．运动的轨道半径相同
B ．运动时间相同
C ．重新回到边界的位置与O 点距离不相同
D ．重新回到边界的速度大小和方向都相同 12．如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc 内部存在着两个方向相反的垂直纸面的匀
强磁场，e 是斜边ac 上的中点，be 是两个匀强磁场的理想分界线.现以b 点为原点O ，沿直角边bc 作x 轴，让在纸面内与abc 形状完全相同的金属线框ABC 的BC 边处在x 轴上，t=0时导线框C 点恰好位于原点O 的位置，让ABC 沿x 轴正方向以恒定的速度v 穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x
图
像中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是( )
第II卷（非选择题共62分）
二．实验题（共16分，其中第13题6分，14题10分，把正确答案填在答题卡上。

）13．有一圆柱体合金，形状规则，质地均匀，为了测定其电阻率，某同学做了如下操作：（1）用螺旋测微器测其直径d，如图所示，读数是 mm；
（2）再用游标卡尺测其长度L ，如图所示，读数是 cm；
（3）若已知直径d、长度L、电阻R x，请写出电阻率ρ的表达式（用字母表示）。

14．（1）某同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）
B．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）
C．滑动变阻器（阻值范围0—5Ω，额定电流为0.6A）
D．直流电源（电动势E＝3V，内阻不计）
E．开关、导线若干。

该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学测量仪器上的电流和电压）。

①请在上面的方框中画出实验电路图，电学元件用R x表示；
②在右图中描出该电学元件的伏安特性曲线；
(2)某同学用电压表和电阻箱测电池的电动势，利用右图电路进行实验， R0为已知定值
电阻。

则用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系：E真_______ E测，r真________ r测(填“＞”、“＜”或“＝”)
三．计算题（计算题4小题，共46分。

解答应写出必要的文字说明，方程式和重要步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。

）15．（10分）一足够长的矩形区域abcd内，有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向内，矩形区域的左边界ad宽为L。

现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子，速
度大小为v 0，方向与ad 边夹角为30°。

已知粒子的电荷量为q ，质量为m ，重力不计。

（1）若粒子带负电，且恰能从d 点射出磁场，求v 0的大小；
（2）若粒子带正电，使粒子能从ab 边射出磁场，求
v 0的取值范围。

16．（12分）已知河水流量为4 m 3
/s ，水流下落的高度为5 m ，水能发电机的效率为50%。

(1) 求发电机的输出功率(ρ=1×103 kg/m 3，g =9.8 m/s 2
)；
(2)发电机的输出电压为350 V ，输电线的总电阻为4Ω，线路损耗功率为输出功率的5%，若保证用户电压为220 V ，所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少？
17．（12分）如图所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为L 的平行光滑金属轨道上。

导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别为定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

（1）调节R x =R ，由静止开始释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I
及棒的速率v 。

（2）改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电量为+q 的微粒水平射入金
属板间，若它恰好能匀速通过极板，求此时的R x 的阻值。

18．（12分）如图a 所示，水平直线MN 下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比
荷
m q =106C/kg 的正电荷置于电场中的O 点由静止释放，经过15
π×105
-s 后，电荷以v 0=1.5×l04m/s 的速度通过MN 进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强
度B 按图b 所示规律周期性变化（图b 中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN 时为t =0时刻）。

求：
（1）匀强电场的电场强度E 的大小； （2）图b 中t =
45
π×10
5
-s 时刻电荷与O 点的水平距离；
（3）如果在O 点右方d =68cm 处有一垂直于MN 的足够大的挡板，求电荷从O 点出发运动到
挡板所需的时间。

（sin37。

=0.60，cos37。

=0.80）
14题①图
14题②图。