河北省衡水中学高二物理上学期期末考试试题.docx
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河北省衡水中学高二物理上学期期末考试试题
河北省衡水中学2008-2009学年度高二物理上学期期末考试试题
第Ⅰ卷(选择题共72分)
一、选择题:
本题共18小题,每小题4分,共72分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
1.首先发现电流磁效应的科学家是()
A.安培B.奥斯特C.法拉第D.麦克斯韦
2.下列说法正确的是()
A.布朗运动反映了做布朗运动的微粒中分子运动的不规则性
B.对不同种类的物体,只要温度相同,分子的平均动能就一定相同
C.分子间距离增大时,分子间的引力增大而斥力减小
D.一定质量的气体,温度升高时,气体的压强一定增大
3.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,电流方向垂直纸面向里,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
4.
如图所示,在水平放置的光滑金属板正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘,带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以初速度v0向右运动,在运动过程中()
A.小球做先减速后加速运动
B.小球做匀速直线运动
C.电场力对小球的冲量为零
D.电场力对小球做的功为零
5.如图所示,在水平面内固定两根光滑金属导轨M、N,ab与cd是两根与导轨接触良好的金属棒,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,要使闭合回路中有a→b→c→d方向的感应电流,则下列方法不可能实现的是( )
A.将ab向左同时将cd向右运动
B.将ab向右同时将cd向左运动
C.将ab向左同时将cd也向左以不同的速度运动
D.将ab向右同时将cd也向右以不同的速度运动
6.如图所示,连接平行金属板MN的导线的一部分CD和另一连接电源的电路一部分导线GH平行,CD和GH均在纸面内,金属板水平置于垂直纸面向里的磁场中。
当一束带电粒子垂直射入两金属板间时,CD受到力的作用,以下判断正确的是()
A.带电粒子从右端射入时,CD和GH相互排斥
B.带电粒子从右端射入时,CD和GH相互吸引
C.带电粒子从左端射入时,CD和GH相互排斥
D.带电粒子从左端射入时,CD和GH相互吸引
7.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动。
如图所示,由此可以判断()
A.油滴一定做匀速运动
B.油滴一定做匀变速运动
C.如果油滴带正电,它是从M点运动到N点
D.如果油滴带负电,它是从N点运动到M点
8.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是( )
A..电子一定是从P点向Q点运动
B.三个等势面中,等势面a的电势最高
C.电子通过P点时的加速度比通过Q点时小
D.电子通过P点时的动能比通过Q点时小
α
9.质量为m的物块,带正电q,开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=
的匀强电场中,如图所示,斜面高为H,释放物体后,物块落地的速度大小为()
A.
B.2
C.2
D.
10.如图所示,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻不计。
先将开关S闭合,稳定后再将S断开,S断开后通过R1的电量为( )
A.3.0×10-4CB.1.2×10-4CC.1.8×10-4CD.0C
11.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法中正确的是( )
A.图中质点b的加速度正在减小
B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为0.4m
C.若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为50Hz
D.若该波在传播过程中遇到宽为4m的障碍物时能发生明显的衍射现象
12.如图所示,A、B、C、D四个电路中,电源电动势为ε,内阻为r,定值电阻为R0。
当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时,理想电压表读数将变大的是( )
13.带电粒子(不计重力)以初速度V0垂直y轴从a点进入匀强磁场,如图。
运动中经过b点,oa=ob。
若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以V0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么:
()
A、所加匀强电场方向沿y轴正向
B、所加匀强电场方向沿y轴负向
C、电场强度E与磁感强度B之比E/B为2V0
D、电场强度E与磁感强度B之比E/B为
14.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交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()
A.增大匀强电场间的加速电压 B.增大磁场的磁感应强度
C.减小狭缝间的距离 D.增大D形金属盒的半径
15、图中a、b为两个带等量正电荷的固定不动的小球,在a、b连线的中垂线上有c、d两点,将一个静止在c处的电子从静止释放,关于电子的运动,正确的说法是()
A、在co过程中,电子做匀加速运动;
B、在co过程中,电子的电势能减小;
C、电子在c处的加速度一定比d处的大;
D、电子以o为平衡位置,沿中垂线振动.
16.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则()
A.可知道线圈中的感应电流方向
B.可知道线圈各边所受磁场力的方向
C.可知道整个线圈所受的磁场力的方向
D.无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向
17.如图电源内阻为r,固定电阻R0=r,可变电阻Rx的总电阻值为3r,若变阻器触头P由自最左端向最右滑动。
则()
A.电源输出功率由小变大B.Rx消耗功率由大变小
C.R0消耗功率由小变大D.电源的效率由大变小
18.如图所示,在方向垂直向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框dc边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l。
线框导线的总电阻为R。
则线框离开磁场的过程中()
A.线框中的电流在ab边产生的热量为
B.线框中的电流在ad边产生的热量为
C.ab间的电压为
D.ad间的电压为
第Ⅱ卷(共72分)
请按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能给分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
二、实验题:
共18分,19题每空2分,20题4分,21题每空2分。
19.用游标卡尺和螺旋测微器测量电阻丝的长度和直径,如图所示,长度为_______________cm,直径为_____________mm。
20.用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时,下列模拟实验的设计合理的是_________(填选项)
MN
N
M
MN
M
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
A.如图⑴所示圆柱形电极M、N都接电源的正极,模拟等量正点电荷周围的静电场
B.如图⑵所示圆柱形电极M接电源正极,圆环形电极N接电源负极,模拟正点电荷周围附近的静电场
C.如图⑶所示两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极,模拟平行板电容器间的静电场
D.如图⑷所示圆柱形电极M接电源负极,模拟负点电荷周围的静电场
21.测量一个定值电阻的阻值Rx,
(1)某同学用多用电表测量其阻值的大小,如右图所示,定值电阻Rx的阻值为________________Ω。
(2)为更准确的测定该电阻的阻值,可供选择的实验器材如下:
A.电流表A1,量程500μA,内阻约0.6Ω
B.电流表A2,量程3mA,内阻约0.12Ω
C.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
D.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ
E.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
F.直流电源E,电动势3V,内阻不计
G.电键S、导线若干
①用伏安法测定Rx的电阻值,所选电流表___________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
②画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。
三、计算题:
共54分,16题12分,17题14分,18题14分,19题14分。
22.如图所示,水平放置的两根平行光滑金属导轨相距40cm,质量为0.1kg的金属杆
垂直于导轨放于其上,
的电阻为10Ω,导轨间并接有两阻值都为20Ω的电阻R1和R2,匀强磁场方向垂直于导轨平面竖直向下,磁感应强度B=1.0T,现有水平向右的外力使
从静止开始以加速度a=5.0m/s2向右做匀加速运动,不计其它电阻和阻力。
求t=2s时:
(1)外力F的大小;
(2)电阻R1中的电流I1。
23.如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内,做半径为R的匀速圆周运动,设液滴质量为m,重力加速度为g求:
(1)液滴的速度大小和绕行方向。
(2)倘若液滴运行到轨迹最低点A时,分裂成完全相同的两滴,其中一个液滴仍在原来面内做半径为R1=3R的匀速圆周运动,绕行方向不变,试用计算说明另一个液滴将如何运动?
B
E
24.如图甲所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,先后进入竖直放置的平行金属板M、N形成的偏转电场和水平放置的平行金属板P、Q形成的偏转电场,金属板电势如图中标出,偏转电场可视为足够大的匀强电场,且两个偏转场之间的距离可忽略不计。
求电子经两次偏转后打在荧光屏上的位置坐标(从屏幕右侧看去坐标如乙图)。
(所用数据附下:
电子质量0.91×10-30kg,电荷量1.6×10-19C,U1=104V,U2=U3=103V,M、N极板间距为1cm,长为2cm,P、Q极板间距为1cm,长为2cm,金属板P、Q右边缘离屏幕的距离为10cm)
25.如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光平板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的电荷与质量之比
,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子。
求
(1)ab上被α粒子打中的区域的长度;
(2)能打在板上的粒子的初速度方向间的最大夹角。
答案
一、选择题:
本题共18小题,每小题4分,共72分。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
1.B2.B3.BC4.BD5.A6.AD7.AC8.BD9.C
10.B11.BCD12.C13。
AC14。
BD15。
BD16。
BC17ACD18。
B
二、实验题:
共18分,19题每空2分,20题4分,21题每空2分。
19.10.43cm1.105mm参考范围(1.103~1.105mm)
20.BC
21.
(1)1200
(2)①A2V2
②
三、计算题:
共54分,22题12分,23题14分,24题14分,25题14分。
22.(12分)
(1).由题意可知:
ab杆做匀加速直线运动,2s时速度v=at=5.0
2=10m/s (1分)
此时感应电动势为E=BLv=4V (1分)
闭合电路总电阻R总=20
(1分)
感应电流为I=0.2A (1分)
所受安培力的大小为
(1分)
对ab杆应用牛顿第二定律
可得:
(1分)
(1分)
(2分)
(2)
可得(2分)
(1分)
23.(14分)
(1)因液滴做匀速圆周运动,故mg=qE。
液滴带的是负电。
(1分)
由
得知:
(2分)
(2分)
其绕行方向为顺时针。
(1分)
(2)分裂成完全相同的两液滴后,由于已知一个液滴仍做匀速圆周运动,所以它们各自所受电场力仍与重力平衡,分析仍按原绕行方向做半径为R1运动的一半液滴,设其速度为v1,仍据上述
(1)的解法可知:
(2分)
因分裂前后动量守恒
(2分)
即可得:
。
(2分)
这说明另一半液滴速度与原整个液滴速度大小相等,方向相反,所以另一液滴以R为半径做圆周运动,其轨迹最高点为A,绕行方向也为顺时针,如图所示中虚线所示。
(2分)
24.(14分)电子在U1场中加速
(3分)
电子在MN场中向N板(x轴负向)偏转
(1分)
(1分)
电子出MN场后,分方向沿x轴负向做匀速运动
(1分)
(1分)
(1分)
电子在PQ场中向P板(y轴正向)偏转做类平抛运动
(1分)
(1分)
电子出PQ场后,分方向沿y轴匀速直线运动
(1分)
(1分)
(1分)
坐标为(-1.3cm,1.1cm)(1分)
25.(14分)
(1)α粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,用R表示轨道半径,有:
(2分)
代入数据得R=10cm(1分)
可见,2R>l>R.
因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点P1就是α粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置,可作平行于ab的直线cd,cd到ab间的距离为R,以S为圆心,R为半径,作弧交cd于Q点,再过Q作ab的垂线交ab于P1.由图中几何关系得:
NP1=
(1分)
再考虑N的右侧.任何α粒子在运动中离S的距离不可能超过2R,以2R为半径,S为圆心作圆,交ab于N点右侧的P2点,此即右侧能打到的最远点.由图中几何关系得
NP2=
(1分)
所求长度为
P1P2=NP1+NP2 (1分)
代入数值得
P1P2=20cm(2分)
(2)如图,沿v1方向射出粒子与屏相切于p1点,沿v2方向射出粒子与屏相切于p2点v1,v2间夹角为所求最大夹角,此夹角等于分别与之垂直的半径间的夹角,既SQ、SQ′间的夹角(2分)
(或
)(2分)
则所求夹角为
(或
)(2分)