2013年高二上學(xué)期期中物理試題

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     第I卷(選擇題)
    請修改第I卷的文字說明
     一、不定項(xiàng)選擇
    1. 如圖,在 正點(diǎn)電荷Q形成的 電場中,AD、BC是以Q為圓心的兩段圓弧。正點(diǎn)電荷q沿A→B→C→D→A移動,則該電荷q(   )
    A.沿BC運(yùn)動時(shí)不受電場力作用
    B.沿DA運(yùn)動時(shí)電場力不做功
    C.在B點(diǎn)時(shí)的電勢能比在D點(diǎn)時(shí)小
    D.在A點(diǎn)時(shí)受到的電場力比在C點(diǎn)時(shí)小
    2. 均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.如圖所示,在半球面AB上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球面半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線,在軸線上有M、N兩點(diǎn),OM=ON=2R.已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E,則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為
    A. -E B.   C. -E D. +E
    3. 如圖,虛線M N 上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B 1 ,帶電粒子從邊界M N上的A 點(diǎn)以速度v0 垂直磁場方向射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界M N上的B 點(diǎn)射出。若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ 上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2 ,讓該粒子仍以速度v0 從A 處沿原方向射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN 上的B’點(diǎn)射出(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子的重力。下列關(guān)于粒子的說法正確的是( )
    A. B’點(diǎn)在B 點(diǎn)的左側(cè)
    B.從B’點(diǎn)射出的速度大于從B 點(diǎn)射出的速度
    C. 從B’點(diǎn)射出的速度方向平行于從B 點(diǎn)射出的速度方向
    D.從A 到B’的時(shí)間小于從A 到B 的時(shí)間
    4. 如圖, 一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強(qiáng)磁場(B)和勻強(qiáng)電場(E)組成的速度選擇器,然后粒子通過平板S上的狹縫P,進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場 (B'),最終打在AlA2上.下列表述正確的是
    A. 粒子帶負(fù)電
    B. 所有打在AlA2上的粒子,在磁場B'中運(yùn)動時(shí)間都相同
    C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
    D. 粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷 越大
    第II卷(非選擇題)
    請修改第II卷的文字說明
    評卷人 得分
     二、單項(xiàng)選擇
    5. 根據(jù)麥克斯韋磁場理論,以下說法中不正確的是( ?。?BR>    A.穩(wěn)定的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,穩(wěn)定的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場
    B.變化的電場周圍產(chǎn)生磁場,變化磁場周圍產(chǎn)生電場
    C.均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場
    D.振蕩電場周圍產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場,振蕩磁場周圍產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
    6. 如圖2所示,兩個(gè)同心圓形線圈a、b在同一水平面內(nèi),圓半徑 ,一條形磁鐵穿過圓心垂直于圓面,穿過兩個(gè)線圈的磁通量分別為 和 ,則 ( )
     D.無法判斷
    7. 如圖所示,通電直導(dǎo)線處在蹄形磁鐵兩極間,受到力F的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),以下說法錯誤的是(  )
    A.這個(gè)力F是通過磁場產(chǎn)生的
    B.這個(gè)力F的施力物體是蹄形磁鐵
    C.這個(gè)力F的反作用力作用在通電導(dǎo)線上
    D.這個(gè)力F的反作用力作用于蹄形磁鐵上
    8. 已知用電器A的電阻是用電器B的電阻的兩倍,加在A上的電壓是加在B上電壓的一半,那么通過A和B的電流IA和IB的關(guān)系是(  )
    A.IA=2IB B.IA=
    C.IA=IB D.IA=
    9. 一個(gè)檢驗(yàn)電荷q在電場中某點(diǎn)受到的電場力為F,該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E,下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是
    10. 如圖所示,足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計(jì),其上端接一小燈泡,電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒M N垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放,運(yùn)動一段時(shí)間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)( )
    A.2.5m/s 1W B.5m/s 1W
    C.7.5m/s 9W D.15m/s 9W
    11. 在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈M相接,如圖4所示.導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面.欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則導(dǎo)線的運(yùn)動可能是( ?。?BR>    A.勻速向右運(yùn)動
    B.加速向右運(yùn)動
    C.勻速向左運(yùn)動
    D.加速向左運(yùn)動
    12. 如圖所示,上下不等寬的平行金屬導(dǎo)軌的EF和GH兩部分導(dǎo)軌間的距離為2L,I J和MN兩部分導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌豎直放置,整個(gè)裝置處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中,金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m,都可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,且與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)對金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F,使其勻速向上運(yùn)動,此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài),則F的大小為( )
     A.2mg B.3mg C.4mg D.mg
    13. 如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來。金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中。從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力的大小的下列說法中正確的是
    A.大于環(huán)的重力mg,并逐漸減小 B.始終等于環(huán)的重力mg
    C.小于環(huán)的重力mg,并保持恒定 D.大于環(huán)的重力mg,并保持恒定
    14. 如圖所示的電路中,電源的內(nèi)電阻為r,R2,R3,R4均為定值電阻,電表均為理想電表,閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器R1的滑片P處于左端點(diǎn)a時(shí)兩表讀數(shù)分別為I1與U1;當(dāng)滑片P滑動至右端點(diǎn)b時(shí),兩表讀數(shù)分別為I2與U2,則下列關(guān)系式成立的是
    A.U2    15. 在圖所示的8個(gè)不同的電阻組成,已知R1=12Ω,其余電阻值未知,測得A、B間的總電阻為4Ω,今將R1換成6Ω的電阻,A、B間總電阻變成 Ω。
    16. 如圖所示,把一個(gè)裝有Na2SO4導(dǎo)電溶液的圓形玻璃器皿放入磁場中,玻璃器皿的中心放一個(gè)圓柱形電極,沿器皿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極,把兩電極分別與電池的正、負(fù)極相連。對于導(dǎo)電溶液中正、負(fù)離子的運(yùn)動下列說法中正確的是( )
    A.正離子沿圓形玻璃器皿的半徑向邊緣內(nèi)壁移動
    B.負(fù)離子做順時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動
    C.正、負(fù)離子均做順時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動
    D.正、負(fù)離子均做逆時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動
    評卷人 得分
     三、雙項(xiàng)選擇
    17. 如圖所示,一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場中,在以導(dǎo)線截面的中心為圓心,r為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn).已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,則下列敘述正確的是(  )
    A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里
    B.b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,方向斜向上,與B的夾角為45°
    C.c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0
    D.d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度與b點(diǎn)相同
    18. a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場,由此可以肯定( ?。?BR>    A.在b飛離電場的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
    B.進(jìn)入電場時(shí),c的速度,a的速度最小
    C.b和c同時(shí)飛離電場
    D.動能的增量相比,a的最小,b和c的一樣大
    19. 如圖所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= T的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積S=0.5m2,線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只 “220V,60W”燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的電流為10A,下列說法正確的是 ( )
    A.中性面位置穿過線框的磁通量為零
    B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500 V
    C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11
    D.允許變壓器輸出的功率為 5000W
    20. 在光滑絕緣的水平面上,相距一定的距離放有兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A和B.在t1=0時(shí),同時(shí)將兩球無初速釋放,此時(shí)A球的加速度大小為a;經(jīng)一段時(shí)間后,在t2=t時(shí),B球的加速度大小也變?yōu)閍.若釋放后兩球在運(yùn)動過程中并未接觸,且所帶電荷量都保持不變,則下列判斷正確的是(  )
    A.兩個(gè)小球帶的是同種電荷
    B.兩個(gè)小球帶的是異種電荷
    C.t2時(shí)刻兩小球間的距離是t1時(shí)刻的2倍
    D.t2時(shí)刻兩小球間的距離是t1時(shí)刻的 倍
    評卷人 得分
     四、實(shí)驗(yàn)題
    21. 如圖所示是測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置。把一個(gè)體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處,線圈平面與螺線管軸線垂直,將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)。當(dāng)閉合電鍵K時(shí),G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ,則:
    (1)(多選題)測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是 ( )
    A.法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律
    B.閉合電路歐姆定律和焦耳定律
    C.法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律
    D.法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次 定律
    (2)用此方法測 量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________。
    22. 在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),得到E-1/Δt
    圖線如圖所示。
    (1)從觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出,在實(shí)驗(yàn)中,因磁鐵相對螺線管位置的變化都 (選填“相同”或“不同”),從而實(shí)現(xiàn)了控制 不變。
    (2)在得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,計(jì)算機(jī)得到圖2的E與△t的關(guān)系,如果橫坐標(biāo)取_____________,就可獲得如圖3所示的圖線;并且由圖3可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ___________________ _____________。
    (3)僅將線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?倍后重新做實(shí)驗(yàn),在圖3上畫出實(shí)驗(yàn)圖線。
     五、填空題
    23. 真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力為F,如果保持它們所帶的電荷量不變,將它們之間的距離增大為原來的2倍,則它們之間作用力的大小等于 F.
    14.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中,A的長度為L,直徑為d; B的長度為2L,直徑為2d,那么通電后,A、B在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為QA:QB=
    24. 如圖所示,有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN,現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)的A點(diǎn),并使金屬板接地。已知A點(diǎn)離金屬板MN的距離為d, C點(diǎn)在A點(diǎn)和板MN之間,AC⊥MN,且AC長恰為 。金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場分布可類比______________(選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”)之間的電場分布;在C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度EC=______________。
    25. 在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷.以Q為圓心畫一個(gè)圓,A、B為直徑上的兩個(gè)端點(diǎn),且連線平行于電場線.C、D為垂直電場線的直徑上的兩個(gè)端點(diǎn),如圖所示.已知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零,則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小是 ;C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為 .
    26. 如圖所示,有一夾角為θ的金屬角架,角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感強(qiáng)度為B,方向與角架所在平面垂直,一段直導(dǎo)線ab,從頂角c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動。t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢為 ;t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢為 。
     六、計(jì)算題
    27. 如圖所示,水平放置的平行板電容器與一恒定的直流電壓相連,兩極板間距離d =10 cm.距下板4 cm處有一質(zhì)量m = 0.01g的不帶電小球由靜止落下.小球和下極板碰撞間帶上了q =1.0×10-8 C的電荷,反跳的高度為8cm,這時(shí)下板所帶電量為Q=1. 0×10-6 C.如果小球和下板碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失(即速度的大小不變),(取g=10m/s2)試求:
    (1)該電容器極板間的電場強(qiáng)度多大?
    (2)該電容器的電容多大?
    28. 一臺直流電動機(jī)的額定電壓為U=110 V,電樞的電阻R=0.5 Ω,當(dāng)它正常工作時(shí)通過的電流I=20 A,若電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t=1分鐘.求:
    (1)電流所做的功;
    (2)電樞上產(chǎn)生的熱量;
    (3)電動機(jī)輸出的機(jī)械能.
    參考答案
     6.【答案】C
    【解析】在磁鐵的內(nèi)部磁感線從S極指向N極,在磁鐵的外部磁感線從N極指向S極;故從下向上穿過的磁感線條數(shù)一樣多,但面積越大從上向下穿過來的磁感線條數(shù)越多,則磁感線的條數(shù)差越少,磁 通量越少,C正確
    7.【答案】C
    【解析】磁場力是磁場本身性質(zhì) 的體現(xiàn),磁場是一種物質(zhì),磁體間或磁體與電流間的作用都是通過磁場 完成的,但是磁場看不見摸不著并不意味著只有受力物體沒有施力物體,沒有反作用力。這時(shí)我們需找出產(chǎn)生磁場的物體,它就是施力物體,力F的反作用力作用在施力物體上。
    8.【答案】D
    【解析】設(shè)A的電阻為R,加在A上的電壓為U,則B的電阻為 ,加在B上的電壓為2U,
    9.【答案】D
    【解析】
    10.【答案】B
    【解析】導(dǎo)體棒MN受重力mg,安培力F和垂直斜面向上的支持力Fn,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN做勻速運(yùn)動,有F=mgsinθ,又F=BIL, ,則 =5m/s,燈泡消耗的電功率P= =1W,故B對,A、C、D錯。
    11.【答案】D
    【解析】
    12.【答案】D
    【解析】
    13.【答案】A
    【解析】
    14.【答案】D
    【解析】
    15.【答案】3
    【解析】用等效替代法,可把除R1外的其他電阻等效為一個(gè)電阻R,在AB間R1與等效電阻R為并聯(lián)關(guān)系,則RAB=RR1/(R+R1)=12R/(12+R)=4,解得R=6Ω,若R'1=6Ω時(shí),則R'AB=RR'1/(R+R'1)=6×6/(6+6 )=3Ω。
    16.【答案】D
    【解析】
    三、雙項(xiàng)選擇
    17.【答案】AB
    【解析】
    18.【答案】AB
    【解析】A、a、b兩個(gè)粒子在電場中沿電場的方向上的位移相同,由
    可知運(yùn)動時(shí)間也相同,所以b粒子飛離電場的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上,選項(xiàng)A正確.
    B、由
    可知,c粒子在電場中飛行的時(shí)間最短,而在水平方向飛行的距離,所以c的速度,a、b兩粒子飛行時(shí)間相等,a的水平位移最小,所以a的速度最小,選項(xiàng)B正確.
    C、b和c在電場中沿電場的方向的位移不同,所以在電場中飛行的時(shí)間也就不同,選項(xiàng)C錯誤.
    D、由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知,三個(gè)粒子的動能的增加即為電場力對粒子所做的功,三個(gè)粒子受到的電場力相同,在電場力的方向上,誰的位移大,電場力對誰做的功就大,所以對a、b兩粒子做的功相等,對c粒子做的功要少.選項(xiàng)D錯誤.
    故選AB.
    19.【答案】CD
    【解析】
    20.【答案】BD
    【解析】
    四、實(shí)驗(yàn)題
    21.【答案】(1)CD
    (2)B=RΔQ/NS
     【解析】
    22.【答案】(1)相同,磁通量變化
    (2)1/△t,在磁通量變化相同的情況下,感應(yīng)電動勢與時(shí)間成反比
    (3)
    【解析】由 知:在 不變時(shí), 與 成正比,改變導(dǎo)軌的傾角和小車釋放的位置,可改變小車通過光電門的時(shí)間即得到相應(yīng)的感應(yīng)電動勢,但在此過程中擋光片的寬度和光電門的位置不變,才能保證 不變,當(dāng)線圈匝數(shù)加倍則 變?yōu)樵瓉淼?倍,描點(diǎn)畫出圖像。
    五、填空題
    23.【答案】
    【解析】
    24.【答案】
    【解析】
    25.【答案】2E,
    【解析】
    26.【答案】Bv2ttanθ; Bv2ttanθ
    【解析】(1)ab桿向右運(yùn)動的過程中切割磁感線,構(gòu)成回路的長度不斷變大,感應(yīng)電動勢的大小不斷變化。在t時(shí)間內(nèi)設(shè)位移為x,則x=vt ①
    切割長度L=xtan θ ②
    E=BLv ③
    聯(lián)立①②③得E=Bv2ttan θ ④
    (2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得 = ⑤
    ΔΦ=S•B= x•L•B ⑥
    聯(lián)立①②⑤⑥得 = Bv2ttanθ。
    六、計(jì)算題
    27.【答案】(1)5.0×103V/m,(2)2000pF
    【解析】
    28.【答案】(1)1.32×105 J (2)1.2×104 J (3)1.2×105 J
    【解析】(1)電流所做的功為:
    W=UIt=110×20×60 J=1.32×105 J
    (2)電樞上產(chǎn)生的熱量為:
    Q=I2Rt=202×0.5×60 J=1.2×104 J
    (3)電動機(jī)輸出的機(jī)械能:
    E=W-Q=1.32×105 J-1.2×104J=1.2×105 J.