江西省南昌三中2012—2013学年度高二上学期期末考试物理试题

高二物理第1页，共3页南昌三中2012-2013学年度上学期期末考试高二物理试卷命题：胡茂群审题：丁晓雯一、选择题（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，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（）A.线圈中一定有感应电流B.线圈中一定有感应电动势C.感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D.感应电动势的大小跟线圈的电阻有关2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()ABCD3.在验证楞次定律实验中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()4．如右上图所示，两水平平行金属导轨间接有电阻R，置于匀强磁场中，导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd．当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中，cd棒将会（）A．向右运动B．向左运动C．保持静止D．向上跳起5.两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示．粒子a的运动轨迹半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，则()A．a带负电、b带正电、比荷之比为q1m1∶q2m2＝2∶1B．a带正电、b带负电、比荷之比为q1m1∶q2m2＝2∶1C．a带负电、b带正电、比荷之比为q1m1∶q2m2＝1∶2D．a带正电、b带负电、比荷之比为q1m1∶q2m2＝1∶16.电量为q的带电粒子以垂直于匀强磁场的速度V，从M点进入磁场区域，经偏转后，沿初速度方向运动距离为d，偏转距离为L从N点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，重力可忽略不计,那么()A.该粒子带正电B.带电粒子在磁场中的运动时间t=d/VC.洛仑兹力对带电粒子做的功是W=BqVLD.带电粒子在N点的速度值也为V7．如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小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面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，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9、如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是()A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B．接通时D2先达最亮，断开时D1后灭C．接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D．接能时D2先达最亮，断开时D2先灭10．如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2，在先后两种情况下（）高二物理第2页，共3页VaMNQPRFb甲20U/Vt/s13450.20.40.6乙A．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1B．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶2D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶1二、填空题：（本题共5小题，每小题4分，共20分）11．如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况，线圈的匝数为10匝，则线圈内的感应电动势的最大值是V，最小值是V。12.在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是lA时，受磁场的作用力0.1N，那么磁感应强度B=T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么导线受到的安培力F=N.13、某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。金属圆片的直径测量值为___mm。厚度测量值为__mm。14．一初速为零的带电粒子，经过电压为U=3.0v的电场加速后垂直进入磁感强度为B=1.0T的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m=0.4Kg，电量是q=0.6C，则带电粒子所受的洛仑兹力为_________N，轨道半径为____________m．15.如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，金属板与两平行金属导轨相连，导轨间距为L，匀强磁场与导轨平面垂直，磁场的磁感应强度为B，由于导轨上有一导体棒ab在运动，导致平行板板间有一质量为m，电荷量为q的带负电的液滴处于静止状态。则导体ab的速度大小为，方向为．三、计算题（本题共4小题，其中16题8分，18题12分，17、19题每题10分共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.(8分)如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？（6.037sin）17．(10分)如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为θ=300。（不计电子重力）求：(1)电子的质量m(2)电子在磁场中的运动时间t18.(12分)如图甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上，两导轨间距L=0.20cm，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，其电阻r=0.10，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。求在t=5.0s时，（1）通过金属杆的感应电流的大小和方向；（2）金属杆的速度大小；（3）外力F的瞬时功率。19.(10分)在如图所示的空间区域里，x轴下方有一匀强电场，场强方向跟x轴负方向成60°角，大小为E=38×105N/C，x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，有一质子以速度υ=2.0×106m/s由x轴上A点（OA=20cm）从与x轴正方向成30°角射入磁场，恰好从坐标原点O穿过x轴射入电场，已知质子质量m=1．6×10-27kg，求（1）匀强磁场的磁感应强度；（2）质子经过电场后，再次射入磁场的位置和方向．注意：请同学们在答题卡上作答!欢迎你参加这次测试，祝你取得好成绩！BIθ230102002345678910110202515dvv高二物理第3页，共3页南昌三中2012-2013学年度上学期期末考试高二物理答卷一、选择题（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，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）题号12345678910答案二、填空题：（本题共5小题，每小题4分，共20分）11._________________________12.__________________________13._________________________14.__________________________15._____________________________三、计算题（本题共4小题，每小题10分共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.(8分)17.(10分)18.(12分)19.(10分)BIθdvv姓名班级学号高二物理第4页，共3页南昌三中2012-2013学年度高二上学期期末考试物理试卷参考答案一、选择题（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，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）题号12345678910答案BCCDABDABCBDAAD二、填空题：（本题共5小题，每小题4分，共20分）11.40V0V12.2T0.15N13.12.40mm1.681---1.683mm14.1.8N,2.0m15.BLqmgd向右三、计算题（本题共4小题，每小题10分共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.解：F=BIL=0.6N,00cos37sin37FG=0.8N17．解：（1）作图，由几何关系得：R＝2d由牛顿第二定律，得evB=mv2/Rm=2eBd/v(2)t＝Rθ/v=πd/3v18解:（1）由图象可知，VUst40.00.5时此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）ARUI0.1/用右手则定判断出，此时电流的方向由b指向a（1分）（2）金属杆产生的感应电动势VrRIE50.0)(因smBLEvsBlvE/0.5/50.0,时金属杆的速度大小所以（3）金属杆速度为v时，电压表的示数应为BlvrRRU由图象可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动金属杆运动的加速度2/0.1/smtva根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有F-BIL=ma，解得F=0.20N此时F的瞬时功率P=Fv=1.0W19.解（1）由几何知识可得：r=0.2m,粒子做匀速圆周运动:由2vqvBmr得B=0.1T（2）粒子进入电场的方向刚好与电场方向垂直，所以做类平抛运动，沿电场线方向由S1=212qEtm垂直电场线方向S2=vt几何关系：012tan30SS可得：t=73102s所以再射入磁场离O点距离为S=22120.2SSm，即从A点射入。由类平抛推论及几何关系可得粒子再次射入磁场的速度方向与x轴正向成角度为23arctan36（