广东省深圳高级中学11-12学年高二上学期期末试题物理

1深圳市高级中学2011-2012学年高二年级期末考试理综物理2011.1.5（本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时90分钟．）第一卷选择题（共41分）一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中只有一个正确选项．1．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向。最早提出用电场线描述电场的物理学家是A．牛顿B．安培C．法拉第D．奥斯特2．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片由b向a滑动过程中，下列说法中正确的是A．电阻R两端的电压减小B．电容器C两端电压减小C．电容器C上所带的电量增加D．电源两端的电压增大3、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同的速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为A．1∶2B．2∶1C．1∶3D．1∶14．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿越磁场区域．取沿adcba的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间变化的图线可能是SR1RCErababcd←─l─→tIOl/v2l/vtIOl/v2l/vIOl/v2l/vttIOl/v2l/vABCDACDBacdb2二、双项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分．在每小题给出的四个选项中只有二个正确选项．5．以下关于多用电表使用方法的说法中正确的是A．多用电表在使用前，不必观察指针是否指向电流的零刻度（左端），只需将红黑表笔直接接触进行调零即可B．测电压或电流时要使电流从红表笔流入表头，测电阻时电流是从红表笔流出表头C．测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零D．实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡6．如图所示，在虚线包围的区域里存在着强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方射来的一束电子穿过该区域时没有发生偏转，不计电子重力，这个区域中E和B的方向可能是A．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向垂直C．E竖直向上，B垂直纸面向外D．E竖直向上，B垂直纸面向里。7．将条形磁铁插入线圈内，第一次插入时速度较大，第二次插入时速度较小，两次插入深度相同.这两次插入磁铁过程中，情况相同的是A．线圈内的感应电动势B．线圈内感应电流的大小C．线圈内感应电流的方向D．流过线圈的电荷量8．如图所示，L是自感系数足够大的线圈，电阻可忽略不计，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡。则下列说法中正确的是A．S闭合瞬间，三个灯同时亮，最后D1、D2熄灭，D3变亮B．S闭合瞬间，D1、D2先亮，D3后亮，最后D1、D2亮度一样C．S断开时，三个灯都亮一下再慢慢熄灭D．S断开时，D3立即熄灭，D1、D2亮一下再慢慢熄灭9．如图所示，闭合导体环固定，条形磁铁沿导体环的轴线竖直加速下落，条形磁铁在穿过导体环过程中：A．导体环先受到向下的排斥力后受到向下的吸引力B．从上往下看导体环中的感应电流方向先是顺时针后是逆时针C．条形磁铁重力势能的减少量等于导体环中产生的焦耳热D．条形磁铁重力势能的减少量大于导体环中产生的焦耳热第Ⅱ卷（共59分）三、实验题：共15分10．（1）（3分）某圆筒形工件的直径都要求有较高的精度，为此加工时常需用螺旋测微器测量其直径。图1所示是某次测量时的情况，则该圆筒的外径的测量值为mm。D1D3SD2LNSvNS导体环E，Bυ4515图105450540452U/VI/mA1.02.03.01.51.00.5O图2310．（2）在用伏安法测某电阻阻值的实验中，一组同学根据所测数据，只在坐标纸是描出了该电阻的伏安关系的坐标点，而没有作出图线，如图2所示。①（4分）请由此图得出该电阻的阻值为R=______Ω（保留2位有效数字）；②（4分）如果让你来测量上述电阻的阻值，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，你认为应从图3的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻最合理。③（4分）请依据你所选择的电路的原理图，将实物图4连接起来（用铅笔）。四．计算题：本大题共4小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、图形、图像、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。11．（8分）如图所示，用同种粗细均匀的材料制成边长为0.5m的的正方形导线框ABCD，其绕AB边在匀强磁场中匀速转动，AB边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为0.4T。⑴线圈由图示位置经t=0.005s的过程中平均感应电动势是多少？⑵线圈由图示位置经t=0.005s时的瞬时感应电动势是多少？(3)线圈由图示位置经t=0.005s时的AB两端的电压是多少？12．（12分）如图9所示，在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁场方向的平面）做速度大小为v的匀速圆周运动。若某时刻微粒在场中运动到P点时，其速度方向与水平方向的夹角为θ=60°，且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径，重力加速度为g。试求：（1）此区域内电场强度；（2）则该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离；（3）若当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的1/2（不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，则带电微粒落至地面时的速度大小为多少？图960°BvPmA-+-+AVRxRPABESAAVRxRPABESBRxAVRPABESDARxRPABESCV图3图4413．（12分）如图所示，长度为L＝0.2m、电阻r＝0.3Ω、质量m＝0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计。导轨左端接有R＝0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度B＝4T。现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：（1）理想电压表的示数；（2）拉动金属棒的外力F的大小；（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上。求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热。14、（12分）P是一长度为L=0.64m的固定在水平地面上的绝缘平板，挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B，磁场的宽度为d=0.32m。一个质量m=0.50×10—3Kg、带电荷量q=5×10—2C的小物体（可视为质点），从板的左端由静止开始向右做匀加速运动，从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤掉电场对原磁场的影响），物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C点，PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2.（1）判断电场的方向及物体带正电还是带负电；（2）求磁感应强度B的大小；（3）求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。PmBDRLd5深圳市高级中学2011-2012学年高二年级期末考试理综物理答案2011.1.510.（1）20.000mm（2）①2.4310；②B；③略（只要是按照他选择的电路连接并连接正确的均得分）。11．⑴t=0.005s=T/4时间内磁通量变化Δφ=BS=Bl2，平均感应电动势E平=Δφ/Δt=20V。-------------3分⑵t=0.005s=T/4时，线圈平面与磁场平行，即平行磁感线，速度与磁场垂直，所以e=BLv=BSω=2πnl2B=10πV≈31.4V。-------------3分⑶AB间的电压是电路的路端电压，所以，UAB=3e/4=23.55V-------------2分12．解：（1）带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反，因此电场强度的方向竖直向上。设电场强度为E，则有mg=qE，即E=mg/q；---3分（2）设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R，根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有qvB=mv2/R，解得R=qBmv，---2分依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹，由如图所示的几何关系可知，该微粒运动最高点与水平地面间的距离：hm=5R/2=qBmv25；---3分（3）将电场强度的大小变为原来的1/2，则电场力变为原来的1/2，即F电=mg/2，---1分带电微粒运动过程中，洛仑兹力不做功，所以在它从最高点运动至地面的过程中，只有重力和电场力做功。设带电微粒落地时的速度大小为vt，根据动能定理有：mghm-F电hm=21mvt2-21mv2，---2分解得：qBmgvvvt252。---1分13．（12分）解：（1）设CD杆产生的电动势为E，电流表的示数为I，电压表示数为U：E＝BLv①--------------2分I＝rRE②-----------------1分由①②得I=2A所以，U=IR=2×0.5V=1.0V-------------------------------2分（2）设CD杆受到的拉力为F：F=BIL=4×2×0.2N=1.6N-------------------------------3分（3）由能量守恒，回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量：Q=21mv2＝21×0.1×22J=0.2J---------------------------2分题号123456789答案CBBBCDACCDADAD图60°BvAO6电阻R上产生的电热：QR＝QrRR＝3.05.05.0×0.2J=0.125J-----------------------2分14、（12分）（1）设物体与挡板碰前的速度大小为1v，碰后的速度大小为2v对物体：与挡板碰后做匀速运动，物体带负电2qvBmg①1分碰前，在电场中做匀速运动1()qEqvBmg②1分电场强度E的方向为水平向左2分（2）碰后，物体停在C点，由D到C的过程，由动能定理22124Lmvmg③2分联立①③解出14BT④1分20.8vm/s⑤1分（3）P到D的过程中，由动能定理21111222qELmgLmv⑥联立②④⑥解出11.6vm/s⑦2分碰撞过程中，损失的机械能22412114.81022EmvmvJ2分7深圳市高级中学2011-2012学年高二年级期末考试理综物理答题卷2011.1.5题号123456789答案10.（1）mm（2）①；②；③11.解：12.解：mA-+-+图4813.解：14.解：