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‎2014-2015天水一中高二物理上学期期末试卷（人教版附答案）‎ 物 理 试 题 命题：王植 一.选择题（每题4分，共48分。1—8题每题所给选项中，只有一个选项符合题意；9—12题每题所给选项中，有两个或两个以上选项符合题意。请将答题卡上相应的位置涂黑。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1. 下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（ ）‎ ‎2. 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以电流由西向东的直导线，则此导线：‎ A．受到竖直向上的安培力； B．受到竖直向下的安培力；‎ C．受到由南向北的安培力； D．受到由西向东的安培力。‎ ‎3. 根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（ ）‎ A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比 B．一小段通电直导线在空间某处所受磁场力F=0，那么该处的B一定为零 C．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零 D．磁场中某处的B的方向跟电流在该处所受磁场力F的方向相同 ‎4. 从阴极射线管发射出的一束电子，通过图示的磁场，以下四幅图中能正确描绘电子偏转情况的是（ ）‎ ‎5. 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行纸面的匀强磁场中，下列有关磁场的描述中正确的是:( )‎ A．若磁场方向竖直向上，则 B．若磁场方向平行斜面向上，则 C．若磁场方向垂直斜面向下，则 D．若磁场方向垂直斜面向上，则 ‎6. 如图所示，直线a为某电源的路端电压随干路电流强度的变化图线，直线b为某一电阻R两端的电压随电流变化图线，把该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别为：（ ）‎ A．4W，0.5Ω ‎ B．6W，1Ω ‎ C．4W，1Ω ‎ D．2W，0.5Ω ‎7. 如图是一火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器：当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比 (　　)‎ A．I变大，U变大 B．I变小，U变大 C．I变大，U变小 D．I变小，U变大 ‎8. 如图是有三个输入端的复合门电路，当C端输入0时Y输出0，那么A、B端输入分别是（ ） ‎ A.1、1 B.0、1‎ ‎ C.1、0 D.0、0‎ ‎9. 如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．R1中的电流小于R2中的电流 B．R1中的电流等于R2中的电流 C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 ‎10. 现有两个点电荷A和B，它们电量分别为+Q和﹣Q，a为AB连线的中点，b与a关于B对称，它们都在一条直线上，如图所示，试比较ab两点所在处场强E的大小和电势φ的高低（　　）‎ A.Ea＜Eb B.Ea＞Eb C.φa＜φb D. φa＞φb ‎ ‎11. a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定（ ）‎ A.在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B.b和c同时飞离电场 C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D.动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大 ‎12. 两个电荷量分别为+q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达与A等高的B点，如图所示，则（ ）‎ A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝ ∶1‎ C．两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2‎ D．两粒子的速度之比va∶vb＝∶2‎ 二.实验题（每空3分，共18分）‎ ‎13.（1） 用多用电表的电阻“×‎10”‎挡进行测量时表盘的示数如下图，待测阻值约为 Ω。‎ ‎（2）用螺旋测微器测得样品的外径如下图所示，其示数D= mm．‎ ‎14. 实验室购买了一捆标称长度为‎100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度。‎ 可供使用的器材有：‎ 电流表：量程‎0.6A，内阻约0.2Ω；‎ 电压表：量程3V，内阻约9kΩ；‎ 滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；‎ 滑动变阻器R2：最大阻值20Ω；‎ 定值电阻：R0=3Ω；‎ 电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：‎ ‎（1）实验中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前应将滑片移至 端（填“”或“”）。‎ ‎（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为时，电压表示数如图乙所示，读数为 V。‎ ‎（3）导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。‎ 三.计算论述题（本题共3小题，必须写出必要的文字叙述和物理推演过程。）‎ ‎15.（10分）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距‎1 m并处于竖直向上的匀强磁场中，一根质量为‎2 kg的金属棒放在导轨上，与导轨垂直．当金属棒中的电流为‎5 A时，金属棒做匀速直线运动，当金属棒中的电流增加到‎8A时，金属棒将获得‎3m/s2的加速度(g取‎10m/s2) 求：‎ ‎（1）磁场的磁感应强度；‎ ‎（2）导轨与金属棒间动摩擦因数.‎ ‎16.（12分）如图所示,M为一线圈电阻rM=1 Ω的电动机,定值电阻R=5Ω,电源电动势E=12V。当S闭合时,电压表的示数为U1=10.0V,当开关S断开时,电压表的示数为U2=5.0V。求:‎ ‎(1)电源内阻r;‎ ‎(2)开关S断开时电源输出功率; ‎ ‎(3)开关S断开时电动机输出的机械功率.‎ ‎17.（12分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。‎ ‎（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比.‎ ‎（2）求粒子最终加速到出口处的速度.‎ ‎（3）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t.‎ 天水一中2013级2014-2015学年度第一学期第二学段考试 物理参考答案 一.选择题（每题4分，共48分。1—8题每题所给选项中，只有一个选项符合题意；9—12题每题所给选项中，有两个或两个以上选项符合题意。请将答题卡上相应的位置涂黑。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C A C B A A C D BD BD ACD BD ‎1. 【解析】试题分析：通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知A、B错误；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此可知C正确，D错误。‎ 考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎2. 【解析】试题分析：地球是一个大磁体，地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，其他地方的磁场方向均不言水平方向，水平分量南北半球均由南向北，竖直分量，北半球竖直向下，南半球竖直向上。安培力的方向由左手定则判断。‎ 地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误，故选A 考点：考查地磁场的特点和左手定则 点评：中等难度，地磁场的南极、北极分别是地理的北极、南极，赤道上空地磁场呈水平方向，北半球竖有直向下分量，南半球竖有直向上分量，所以涉及地磁场问题一定首先搞清楚问题发生的地理位置。熟练应用左手定则 ‎3. 【解析】试题分析：磁场的磁感应强度是磁场的特性，与导线受力、电流及导线长度无关，所以A错误、B错误；由安培力公式知，当B=0时，安培力等于零，所以C正确；磁场方向与安培力方向、电流方向满足左手定则，即与安培力方向垂直，所以D错误；‎ 考点：磁感应强度 ‎4. 【解析】试题分析：电子从阴极射出，在磁场中受到洛伦兹力而发生偏转，根据左手定则判断洛伦兹力的方向，即可确定电子束偏转的方向．‎ 解：如图，电子束从阴极（﹣极）射出，根据左手定则：伸开左手，磁感线穿过手心，四指指向电子运动的相反方向，拇指指向洛伦兹力方向，判断得知电子所受的洛伦兹力方向向下，则电子束向下偏转，故B正确．‎ 故选：B 点评：本题是左手定则的应用问题，应用左手定则时，要注意电子带负电，四指向电子运动的相反方向．‎ ‎5. 【解析】试题分析：外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上时，根据左手定则知，安培力水平向右，能使导体棒保持平衡，根据共点力平衡可得，故A正确；若磁场方向平行斜面向上，则受到的磁场力方向垂直斜面向下，故此时不可能平衡，故B错误；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上时，根据左手定则知，安培力沿斜面向下，还受到支持力和重力，三力可以使导体棒处于平衡状态，根据共点力平衡可得C错误，D错误。‎ 考点：考查了安培力，共点力平衡条件 ‎6.【解析】试题分析：图像中的交点表示把电阻b接入电源a中,路端电压为2V,电路中的电流为‎2A,则电源的输出功率P出=UI=4W,a的斜率表示电源的内阻,可知电源的内阻为0.5Ω,A正确.‎ 考点：本题考查闭合电路的欧姆定律.‎ ‎7. 【解析】试题分析：当传感器所在处出现火情时，的温度升高，电阻减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析得到，总电流变大，和并联部分的电压为，变大，变小，通过的电流变小，电流表的电流，变大，变小，则I变大．a、b间的电压，变大，U变小．所以I变大，U变小．‎ 故选C 考点：电路的动态变化 点评：半导体热敏传感器的特性：电阻随温度升高而减小，本题判断路端电压U的变化情况时，也可以直接根据路端电压随外电阻减小而减小判断．‎ ‎8. 【解析】试题分析：与门的特点是，当所有条件都满足，事件才能发生，或门的特点是，当某个条件满足，事件就能发生．非门的特点是，当某个条件满足，事件就不能发生．‎ 解：该复合门电路由三种门电路组成，Y之前 的门电路是“与”门电路，输出为0时，其两个输入端至少一个是0；C是“非”门电路，输入端是0，则输出端是1．所以AB电路的输出端必须是0，而AB对应的门电路是“或”门电路，若输出端是0，两个输入端都是0．故选项D正确．‎ 故选：D 点评：解决本题的关键知道各种门电路的符号，以及知道各种门电路的特点．‎ ‎9. 【解析】试题分析: 设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得：导体的电阻，R与边长L无关，故R1=R2． 通过电阻的电流I=U/‎ R，由于U与R都相同，则通过两电阻的电流相同，故A错误，B正确；电流I=nevS=nevLd，由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率，故C错误，D正确；‎ 考点： 电阻定律 ‎10. 【解析】试题分析：由于电场强度是矢量，电场强度叠加时满足平行四边形定则．电场线越密的地方，电场强度越强．正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同．同时沿着电场线方向电势降低．‎ ab两点所在处场强都是由电量分别为+Q和﹣Q的点电荷产生的场强叠加产生的，由于+Q和﹣Q的点电荷产生的场强在a位置方向相同，而在b位置方向相反，又根据点电荷的场强公式E=，所以Ea＞Eb，由于电场线总是从正电荷出发终止于负电荷，而+Q和﹣Q连线的中垂线是等势面，沿着电场线方向电势降低，所以φa＞φb．‎ 点评：虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布．‎ ‎11. 【解析】试题分析：①②三个粒子进入电场后加速度相同，由图看出，竖直方向偏转距离相等，大于c的偏转距离，由得知，a、b运动时间相等，大于c的运动时间，即，故在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，而c先飞出电场，故①正确，②错误；③三个粒子水平方向上做匀速直线运动，则有．由图看出，b、c水平位移相同，大于a的水平位移，即，而，可见，初速度关系为：，故③正确；④由动能定理得：，由图看出，a和b的偏转距离相等，大于c的偏转距离，故ab动能增量相等，大于c的动能增量，故④正确。‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 ‎12. 【解析】试题分析：a粒子是30°入射的，而b粒子是60°入射的，由于从B点射出，则a粒子受到的洛伦兹力方向沿b粒子速度方向，而b粒子受到的洛伦兹力方向沿a粒子速度方向，由磁场方向，得a粒子带负电，而b粒子带正电．故A错误；AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心．结果发现：两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°，另一个为60°的直角三角形．所以两半径相比为，故B正确；AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心．结果发现：两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°，另一个为60°的直角三角形．则a粒子圆弧对应的圆心角为60°，而b粒子圆弧对应的圆心角为120°．由于它们运动时间相等，所以它们的周期之比为，则质量之比ma∶mb＝2∶1，故C错误；由半径公式可知：在磁场、电量一定的情况下，速度大小与粒子的质量成反比，与轨迹的半径成正比．所以速度大小之比，故D正确。‎ 考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动 二.实验题（每空3分，共18分）‎ ‎13.（1）190（2）6.125±0.002‎ ‎14.（1）R2；a （2）2.30V（2.29、2.31均正确） （3）94（93、95均正确）‎ 三.计算论述题（本题共3小题，必须写出必要的文字叙述和物理推演过程。）‎ ‎15. （10分）‎ ‎【答案】⑴ 2T ⑵ 0.5‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)金属棒匀速运动时，安培力与摩擦力平衡： f=BI‎1L ①‎ 金属棒加速运动时，由牛顿第二定律： BI‎2L–f=ma ②‎ 联立①②得：B=2T f=10N ‎（2）由 f=μN N=mg 得μ=0.5‎ 考点：本题考查安培力、共点力平衡条件、滑动摩擦力计算。‎ ‎16.（12分）‎ ‎【答案】（1）r=1欧（2）11W（3）5W ‎【解析】试题分析：‎ ‎（1）当S闭合时，代入数据可得：r=1欧 ‎（2）开关断开时，电流，故P内=I22r=1W 所以输出功率为P=E2I2-P内=11W ‎（3）电动机两端的电压UM=6V 电动机输出的机械功率P出=UM I2- I22rM=5W 考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算 ‎17.（12分）‎ ‎【答案】（1） （3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1‎ qu=mv12‎ qv1B=m 解得 ‎ 同理，粒子第2次经过狭缝后的半径 ‎ 则 ‎ ‎（2）达到最大半径时有：‎ ‎（3）设粒子到出口处被加速了n圈：‎ 粒子的运动周期为：‎ 在加速器中的运动时间为：‎ 联立解得： ‎