东莞一中学年上学期高二年级期末考试.docx
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东莞一中学年上学期高二年级期末考试
东莞一中2007~2008学年上学期高二年级期末考试
物理试题
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一.本题共10小题;每小题4分,共40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,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.A、B两个点电荷在真空中所产生的电场的电场线(方向未标出)如图1所示。
图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。
则下列说法中正确的是()
A.这两个点电荷一定是等量异种电荷
B.这两个点电荷一定是等量同种电荷
C.D、C点的电势一定相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度大
2.在赤道上某处有一支避雷针。
当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为()
A.正东B.正西C.正南D.正北
3.传感器是把非电学量(如温度、速度、压力等)的变化转换为电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.图2是一种反映液面高度h的电容式传感器的示意图.从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况.关于两者关系的说法中正确的是()
A.C增大表示h减小 B.C减小表示h增大
C.C减小表示h减小D.C的变化与h变化无直接关系
4.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()
A.回旋加速器B.日光灯C.质谱仪D.电磁炉
5.在图3所示的演示实验中,先合上开关S,调节变阻器R的电阻,使同样规格的两个灯泡明亮程度相同,再调节变阻器R1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。
A.再次合上开关S时,两灯同时正常发光
B.再次合上开关S时,灯泡2立刻正常发光,灯泡1逐渐亮起来
C.再次断开开关S时,则灯泡2立即熄灭,灯泡1逐渐熄灭
D.再次断开开关S时,则两灯都是逐渐熄灭
6.如图4所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表,a、b之间接报警器.当传感器R3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变小
D.I变小,U变大
7.阻值为10Ω电阻接到电压波形如图5所示的交流电源上。
以下说法中正确的是
A.电压有效值为10V
B.通过电阻的电流有效值为
A
C.电阻消耗电功率为5W
D.电阻每秒钟产生的热量为10J
8.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源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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6所示。
设D形盒半径为R。
若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。
则下列说法正确的是
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
9.如图7所示为一理想变压器,在原线圈输入电压不变的条件下,要提高变压器的输入功率,可采用的方法是()
A.只增加原线圈的匝数
B.只增加副线圈的匝数
C.只减小用电器R1的电阻
D.断开开关S
10.如图8所示,两只线圈L1、L2套在闭合铁芯上,裸导线PQ与L1保持良好的接触,且能左右切割磁感线移动,在下列措施中,哪些能使流过灯泡的电流从B到A()
A.
PQ向左匀减速运动
B.PQ向左匀加速运动
C.PQ向右匀速运动
D.PQ向右匀减速运动
东莞市2006~2007学年上学期高二年级期末考试
物理试题
答题卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二.本题共8小题,共110分。
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得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(8分)如图9所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。
(1)用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向____右___偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向____左___偏。
12.(12分)在“测量金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图10所示,则该金属丝的直径为mm
(2)已知电阻丝的电阻约为10Ω,测量时要求加在电阻丝两端的电压可连续地从0V调到3V,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有________________(只填代号)
A.量程是0—0.6A,内阻是0.5Ω的电流表;
B.量程是0—3A,内阻是0.1Ω的电流表;
C.量程是0—3V,内阻是6kΩ的电压表;
D.量程是0—15V,内阻是30kΩ的电压表;
E.阻值为0—1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0—20Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池(6V);
H.开关一个,导线若干。
(3)在方框中画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图
13.(12分)一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v0自高处抛出,做平抛运动.不计空气阻力,重力加速度为g.试回答下列问题:
(1)若在空间加一个竖直向上的匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动.则匀强电场的场强E是多大?
(2)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,发现小球将作圆周运动。
圆周运动的半径和周期各为多少?
14.(14分)图11为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。
电路中电灯的电阻R1=6.0Ω,定值电阻R=2.0Ω,AB间电压U=6.0V.开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3s时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图12所示.
(1)求出线圈L的直流电阻RL;
(2)在图11中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向;
(3)在t2=1.6×10-3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少?
15.(14分)如图13所示,宽度为L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50T。
一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。
求:
⑴在导轨、导体棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流。
⑵作用在导体棒上的拉力大小。
⑶在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量。
16.(16分)如图14所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(电量为e,质量为m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力,求:
(1)电子第一次经过x轴时到O点的距离;
(2)电子在y方向上分运动的周期;
(3)电子运动的轨迹与x轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离.
17.(16分)两条平行的光滑金属导轨ab、cd被固定在竖直面内,导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.80T,如图15所示。
已知:
与导轨相连的电源电动势为E=3.0V,内阻r=0.50Ω。
水平放置的导体棒MN的电阻为1.5Ω,两端恰好与导轨接触良好,长度等于导轨宽度l=20cm,一切摩擦不计(其他电阻不计)。
当单刀双掷开关S与1接通时,导体棒刚好保持静止状态。
试确定:
⑴磁场方向,并在图15中画出。
⑵导体棒MN的质量。
⑶当S与2接通后,导体棒MN在运动过程中所能够达到的最大速度。
(导轨足够长,结果保留两位有效数字。
)
18.(18分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出,从P点进入并通过圆形区域后,打到荧光屏上,如图16所示。
如果圆形区域中不加磁场,电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为EK;在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后,电子将打到荧光屏的上端N点。
已知ON=h,PO=L.电子的电荷量为e,质量为m.求:
⑴电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少?
说明理由.
⑵电子在电子枪中加速的加速电压是多少?
⑶电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少?
⑷试推导圆形区域的半径r与R及h、L的关系式.
东莞市2006~2007学年上学期高二年级期末考试
物理试题参考答案及评分标准
一、本题共10小题;每小题4分,共40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,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
ACD
B
C
BD
BD
C
BC
AB
BC
A
二.本题共8小题,共110分。
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得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11、
(1)用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好。
(4分)
(2)向右偏,向左偏。
(4分)
12、0.350(4分),ACFGH(4分)(电路图4分)
13、解:
(1)小球匀速运动,故
(2分)
,则
(3分)
(2)小球做匀速圆周运动,由牛顿定律得:
(2分)
由洛伦兹力公式:
所以:
(3分)
周期
(2分)
14、解:
(1)由图读出,开始时流过电感线圈L的电流I0=1.5A(2分)
由欧姆定律
(2分)
解得:
(2分)
(2)L1中电流方向向左(2分)
(3)由图读出,t=1.6×10-3s时刻线圈L的电流I=0.30A(2分)
线圈L此时是一个电源,由全电路欧姆定律
(2分)
(2分)
15、解:
⑴导体棒切割磁感线产生的感应电动势
(2分)
由欧姆定律得:
(3分)
⑵因棒匀速运动,拉力等于安培力,
(3分)
⑶由焦耳定律得:
(2分)
(2分)
所以
(2分)
16、
(1)在y>0空间中,沿x轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿y轴负方向做匀加速直线运动,设其加速度大小为a,则
(2分)
(2分)
(2分)
解得:
,
(2分)
(2)在y<0空间中,沿x轴正方向仍以v0的速度做匀速直线运动,沿y轴负方向做匀减速直线运动,设其加速度大小也为a,由对称性可知:
电子在y轴方向速度减小为零时的时间t2=t1=
(2分)
电子在y轴方向的运动周期为T=2(t1+t2)=
(3分)
(4)电子运动轨迹在x轴上的任意两个相邻交点间的距离为
s=2x1=
(3分)
17、⑴由左手定则知:
磁场方向垂直于纸面向里(2分)
⑵棒静止,则
(1分)
(1分)
由闭合电路欧姆定律:
(2分)
所以:
(2分)
⑶当S与2接通后,导体棒MN将向下作加速度逐渐减小的加速运动,当加速度等于零时速度最大,即
,(3分)
而此时
(1分)
(1分)
(1分)
由以上四式得:
(2分)
18、解:
⑴因洛伦兹力不做功,所以电子打到荧光屏上的N点时的动能是
(2分)
⑵由动能定理:
(2分)
所以电子在电子枪中加速的加速电压
(1分)
⑶电子在磁场中做圆周运动,
(2分)
(1分)
(1分)
所以:
电子在磁场中做圆周运动的半径
(2分)
⑷由题意可知:
电子沿PC方向射入,沿CQ方向射出,A为电子圆周运动的圆心,则偏角
(2分)
由图中几何关系可知:
(1分)
(1分)
由数学公式
可得
(3分)