:高二期末考试检测题物理试卷

高二期末考试检测题物理试卷

总分150分

一、选择题：（每小题均有四个选项，其中有一个或多个正确选项，选不全扣2分，有错0分，总分40分）

1、在闭合电路中，下列叙述正确的是

A、当外电路断开时，路端电压等于零

B、闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比

C、当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大

D、当外电阻增大时，路端电压将增大

2、如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以O为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M到达N点的过程中

A．速率先增大后减小

B．速率先减小后增大

C。电势能先减小后增大

D．电势能先增大后减小

3、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为

A。EA=EB                                 B。

EA＜EB

C。εA=εB                               D。εA＞εB

4、MN是匀强磁场中的一块绝缘薄板，带电粒子（不计重力）在磁场中运动并穿过金属板，运动轨迹如图所示，则

A、 粒子带负电

B、粒子运动方向是abcde

C、粒子运动方向是edcba

D、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

5、图中A为磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为

A。F=Mg

B。Mg＜F＜(M+m)g

C。F=(M+m)g

D。F＞(M+m)g

6、用欧姆表测一个电阻R的阻值，选择旋钮置于“×10”档，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定

A、R=150Ω              B、R=1500Ω

C、1000Ω7、如图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈。宽度为l，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I时(方向如图)，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知

A。磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NIl

B。磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIl

C。磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NIl

D。磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIl

8、在图所示电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板带正电且电量增大，下列办法中可行的是

A、增大R1，其它电阻不变

B、增大R2，其它电阻不变

C、增大R3，其它电阻不变

D、增大R4，其它电阻不变

9、如图所示的是电视机显像管及其偏转线圈L，如果发现电视画面幅度比正常时偏小，可能是下列哪些原因造成的

A、电子枪发射能力减弱，电子数减少

B、加速电场电压过高，电子速率偏大

C、偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小

D、偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱

10、图(1)中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．将图(2)中的方波电压加在小灯泡两端，灯泡随方波电压而明灭变化．灯光照到R1上，引起R2的电压的变化．图(3)的四幅图象能够正确反映A、B两点间电压U2随时间变化的是

二、实验解答题（共110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。）

11、（6分）一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为100V，电阻丝阻值R＝100Ω(其阻值不随温度变化)．现利用分压电路从电阻丝上获取电能，使灯正常工作．

(1)在右面方框中完成所需电路；

(2)电路中电流表的量程应选择＿＿＿(选填：“0－0。6A”或“0－3A”)

(3)灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为＿＿＿＿m(计算时保留小数点后二位)．

12、（6分）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示。天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭。图中RG是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小。R是可调电阻，起分压作用。J为路灯总开关控制继电器（图中未画路灯电路）

（1）请在图中虚线框内填入需要的门电路符号

（2）如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，为了让路灯在天色更暗时才自动接通开关，应

使电阻R

（选填增加或减小）

13、 (12分)表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：

U( V)

0。0

0。2

0。5

1。0

1。5

2。0

2。5

3。0

I( A )

0。000

0。050

0。100

0。150

0。180

0。195

0。205

0。215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图

（填“甲”或“乙” ）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而

（填“变大” 、“变小”或“不变”

）；

（3）如图丙所示，用一个阻值为10Ω定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为

A。

14、（16分）如图所示，两平行光滑金属导轨宽d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角θ角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当导体棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间加一匀强磁场。

（1）如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何？

（2）若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何？ 磁感应强度最小值为多大？

15、（16分）三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1。5 V、1。5 V和2。5 V，它们的额定电流都为0。3

A。若将它们连接成题15图1、题15图2所示电路，且灯泡都正常发光，

(1)

试求题15图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；

(2)

分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。

16、（16分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4

m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2

C，质量为m=2×10-2

kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10 m/s2)

17、（16分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界的交点C处沿＋y方向飞出。

（1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；

（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B/，该粒子仍以A处相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B/多大？此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少？

18、（22分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝1。57T。小球1带正电，其电量与质量之比=4C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0＝23。59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经0。75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取g＝10m/s2）问：

（1）电场强度E的大小是多少？

（2）两小球的质量之比是多少？

附加题（05、06年高考集锦）

19、如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60º。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30º角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。

20、两块金属a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一束电子以一定的初速度v0从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示。已知板长l=10cm，两板间距d=3。0cm，两板间电势差U=150V，v0=2。0×107m/s。求：

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？（电子所带电荷量的大小与其质量之比，电子电荷量的大小e=1。60×10—19C）

21、如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B1＞B2。一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？

22、有人设想用题24图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。（）

（1）试求图中区域II的电场强度；

（2）试求半径为r的粒子通过O2时的速率；

（3）讨论半径r≠r0的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。

参考答案

一、选择题：

BD   AC   AD   AC   D

C

B   AD   BCD   A

二、实验解答题：

11、（1）如图所示，（2）0—3A  (3) 0。17

12、（1）非门电路  （2）增大

13、（1）甲 （2）变大  （3）0。170~0。175内均可

14、（1）导体棒对轨道无压力，MN所受安培力

应竖直向上，故磁场方向应水平向右

且：

（2）当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，方向应垂直于斜面向下

15、(1)由题意，在题15图1电路中：

电路的总电流  I总＝IL1+ IL2+ IL3=0。9 A

=E- I总r=2。55

V

UR2= U路程- UL3=0。05 V

IR2= I总=0。9 A

电阻R2消耗功率 PR2= IR2 UR2=0。045 W

（2）题15图1电源提供的电功率

P总= I总E=0。9×3 W=2。7 W

题15图2电源提供的电功率

P′总= I′总 E′＝0。3×6W＝1。8 W

由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P′总< P>

所以，题15图2电路比题15图1电路节能。

16、(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。

设两板间电压为UAB

由动能定理得

－mgd－qUAB=0－

①

∴滑动变阻器两端电压

U=UAB=8V

②

设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得

I=

③

滑动变阻器接入电路的电阻       ④

(2)电源的输出功率

P＝I2(R ＋R)=23 W   ⑤

17、（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。

粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径

R＝r               ①

又 qvB＝m

②

则粒子的比荷

③

（2）粒子从D点飞出磁场速度方向改变60°角，故AD弧所对应的圆心角为60°，粒子做国，圆周运动的半径

R/＝rcot30°＝r       ④

又   R/＝m

⑤

所以  B/＝B

⑥

粒子在磁场中飞行时间

t＝    ⑦

18、（1）小球1所受的重力与电场力始终平衡  mg1=q1E       ①

E＝2。5N/C

②

（2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

q1v1B＝

③

半径为    R1＝

④

周期为    T＝＝1s     ⑤

∵两球运动时间  t＝0。75s＝T

∴小球1只能逆时针经周期时与小球2再次相碰       ⑥

第一次相碰后小球2作平抛运动 h＝R1＝        ⑦

L＝R1＝v2t

⑧

两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向

m1v0＝m1v1+m2v2

⑨

由⑦、⑧式得         v2＝3。75m/s

由④式得           v1＝17。66m/s

∴两小球质量之比： ＝11             ⑩

19、设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期

①

②

③

④

设圆形区域的半径为r，如答图5所示，已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，△A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心，其半径

⑤

圆心角，带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为

⑥

带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即

R=r

⑦

在Ⅱ区磁场中运动时间为

⑧

带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间

⑨

由以上各式可得

⑩

11

20、（1）电子进入正交的电磁场不发生偏转，则满足

（2）设电子通过场区偏转的距离为y1

21、粒子在整个过程中的速度大小恒为v，交替地在xy平面内B1与B2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的大小分别为m和q，圆周运动的半径分别为和r2，有

r1＝            ①

r2＝            ②

现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy平面内，粒子先沿半径为r1的半圆C1运动至y轴上离O点距离为2 r1的A点，接着沿半径为2 r2的半圆D1运动至y轴的O1点，O1O距离

d＝2（r2－r1）         ③

此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y轴出发沿半径r1的半圆和半径为r2的半圆回到原点下方y轴），粒子y坐标就减小d。

设粒子经过n次回旋后与y轴交于On点。若OOn即nd满足

nd＝2r1=            ④

则粒子再经过半圆Cn+1就能够经过原点，式中n＝1，2，3，……为回旋次数。

由③④式解得

⑤

由①②⑤式可得B1、B2应满足的条件

n＝1，2，3，……   ⑥

22、（1）设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则

设区域II内电场强度为E，则

v0 q0B= q0E

电场强度方向竖直向上。

（2）设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v，则

由 得：

（3）半径为r的粒子，在刚进入区域II时受到合力为：

F合=qE-qvB=qB(v0-v)

由可知，当

r>r0时，v0，粒子会向上极板偏转；

rv0，F合<0>