昌平区高二期末物理试卷及答案

昌平区 2010～2011学年第一学期高二年级期末质量抽测 物 理 试 卷 (满分 100分，考试时间 90分钟) 2011.1 考 生 须 知 1．考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。 2．本试卷共 7页，分两部分。第一部分选择题，包括两道大题，16个小题；第二部分 非选择题，包括三道大题，8个小题。 3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上做答无效。 4．考试结束后，考生应将答题卡放在桌面上，待监考老师收回。 第一部分(选择题 共 52分) 一．单项选择题。本题共 12小题，每小题 3分，共 36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选 项符合题意，选对得 3分，选错或不答的得 0分。 1. 把一条导线平行地放在如图 1 所示磁针的上方附近，当导线中有电流 时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是 A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．伽利略 2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为 F。如果保持这两个点电荷之间的距离 不变，而将它们的电荷量都变为原来的 3倍，那么它们之间静电力的大小变为 A． F 81 B．F 9 C．9F D．81F 3. 在图 2所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力 F方向的是 4. 如图 3所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合 线框 abcd，线框平面与磁场垂直。在下列哪种情况，可使线框中产生感应 电流 A．线框沿纸面向右加速运动 B．线框垂直纸面向外运动 C．线框绕 ad边转动 D．线框绕过 d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动 5．如图4所示，a、b为静电场中一条电场线上的两点，一个带正电的试探电荷只在电场力作用下 从 a 点沿直线运动到 b 点。下列说法中正确的是 A．b点的电场强度比a点的电场强度大 B．b点的电势比a点的电势高 C．试探电荷在b点的电势能比在a点的电势能大 图 1 I NS 图 2 BF I A B F I B B F I D B F I C a b cd 图 3 B Ea b 图 4 D．试探电荷在b点的速度比在a点的速度大 6．对电容 C=Q/U，以下说法正确的是 A．电容器充电量越大，电容就越大 B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电量就越多 D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 7．关于导体的电阻，下列表述正确的是 A．跟导体两端的电压成正比 B．跟导体中的电流强度成反比 C．决定于导体的材料、长度和横截面积 D．决定于导体中的电流强度和电压 8．关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A．由 FB IL  可知，B与 F成正比，与 IL成反比 B．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强 度就为零 C．通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即 B＝0 D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关 9．在图 5所示的电路中，电源电动势为 E、内电阻为 r。将滑动变阻器 的滑片 P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化， 下列判断中正确的是 A．电压表 V的示数变小 B．电流表 A2的示数变小 C．电流表 A1的示数变小 D．电流表 A的示数变大 10． 如图 6，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂 直于纸面向里，磁场上边界 b和下边界 d水平。在竖直面内有一矩 形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面 a 开始下落。若线圈下边刚通过水平面 b、c（位于磁场中）和 d时， 线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、Fc和 Fd，则 A．Fc＜Fb＜Fd B．Fc＜Fd＜Fb C．Fc＞Fb＞Fd D． Fd＞Fc＞Fb 11． 如图 7所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间 有匀强磁场。当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上 MN两点的电动势 E，就可以知 道管中液体的流量 Q——单位时间内流过管道横截面的液体的体 积。已知管的直径为 d，磁感应强度为 B，则关于 Q的表达式正确 的是 A． B dEQ   B． B dEQ 4   图 5 R1 R2 E r P A A2 A1 V a b c d 图 6 N M B d v 图 7 C． B EdQ 4 2  D． B EdQ 2  12． 穿过某闭合回路的磁通量φ随时间 t变化的图象分别如图 8中的①～④所示，下列说法正确 的是 A．图①有感应电动势，且大小恒定不变 B．图②产生的感应电动势一直在变大 C．图③在0～t1时间内的感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍 D．图④产生的感应电动势先变大再变小 二．不定项选择题.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，可能有多 个选项符合题意，全部选对得 4分，部分选对得 2分，选错或不答的得 0分。 13． 图 9 为某正电荷 Q产生的某区域的电场线分布图， a、b是电场中 的两点。将电荷量为 q=5×10－8C的正点电荷（试探电荷）置于 a点， 所受电场力为 2×10-3N，则下列判断正确的是 A．a点的场强大小为 4×104N/C，方向向右 B．将电荷量为 q的负点电荷放于 a点，a点场强大小仍为 4×104N/C， 方向向左 C．将点电荷 q从 a点移走，则该点的电场强度为零 D．b点处的电场强度小于 4×104N/C 14． 一台直流电动机的电阻为 R，额定电压为 U，额定电流为 I，当其正常工作时，下述正确的 是 A．电动机所消耗的电功率 I2R B．t秒内所产生的电热为 UIt C．t秒内所产生的电热为 I2Rt D．t秒内输出的机械能为（U－IR）It 15． 用如图10所示（甲）电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了(乙)图所示的 U—I图象，由图象可知 A．电池内阻的测量值是3.50Ω B．电池电动势的测量值是1.40V C．外电路发生短路时的电流为0.4A D．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I’=0.20A 图 9 a b E t φ O ① t φ O ② t φ O t1 t2 ③ t φ O ④ 图 8 A V (甲) I/A U/V 1.40 1.20 1.00 0 I’ 0.4 (乙) 图 10 16． 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图 11）。 设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为θ。 实验中，极板所带电荷量不变，若 A．保持 S不变，增大 d，则θ变小 B．保持 S不变，增大 d，则θ变大 C．保持 d不变，减小 S，则θ变大 D．保持 d不变，减小 S，则θ变小 第二部分（非选择题，共 48分） 三．填空题.本题共 3小题，每小题 4分，共 12分. 17． 用伏安法测某一电阻时，如果采用如图 12 所示的甲电路，测量值为 R1 ，如果采用乙电路， 测量值为 R2 ，那么 R1 、R2与真实值 R之间的大小关系为 。 18． 已知氕（ 1 1H）、氘（ 2 1H）、氚（ 3 1H）三个带电粒子，它们以相同的速度垂直射入同一匀强磁 场中，做匀速圆周运动。则半径最大的是 ，周期最长的是 。 19． 如图 13所示，水平桌面上有一质量为 m的铜质矩形线圈 abcd，当一竖直放 置的条形磁铁的 S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过 ab边的电流方向 为 ；若线圈始终不动，线圈受到的支持力 FN与自身重力间的关 系是 FN mg（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 四．实验题.本题共 3小题，共 15分. 20．（3分）用如图 14所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流 表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的？ A．当把磁铁 N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁铁 N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转 D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表 指针向左偏转 ++ + + 图 11 图 12 N S － ＋ 图 14 S N 图 13 c a b d 21．（12分）一些材料的电阻随温度的升高而变化。 (1)如图 15（甲）是由某金属材料制成的电阻 R随摄氏温度 t变化的图像，若用该电阻与电池 （电动势 E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为 5mA、内阻不计）、电阻箱 R′ 串联起来，连接成 如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得 到了一个简单的“金属电阻温度计”。 ①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________；(填“较大”或“较小”) ②若电阻箱阻值 R′=150Ω，当电流为 5mA时对应的温度数值为 _________°C。 (2)某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出 其 I-U图线如图 16中(a)所示。 ①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________（选填“增大”或“减小”） ②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b） 中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。 U（V） 0 0.9 2.4 3.6 5.4 7.2 10.2 14.4 I（mA） 0 45 120 170 210 230 250 265 A Rg R' E 乙 R 甲 丙 图 15 mA O 80 t/°C 100 180 R/Ω R0 · · · · · · · 3 6 9 12 15 I/mA U/V 0 300 200 100 （a） （b） 图 16 - 0.3 3 - 3 15 五．论述计算题. 本题共 3小题，共 21分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计 算的题，重力加速度 g 取 10 m/s2 ，答案必须明确写出数值和单位。 22．（7分）如图 17所示，水平 U形光滑固定框架，宽度为 L=1m，电阻忽略不计，导体棒 ab的质 量 m = 0.2kg、电阻 R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度 B = 0.2T，方向垂直框架平面向上。现用 F = 1N 的外力由静止开始向右拉 ab棒，当 ab棒的速度达到 5m/s时，求： （1）ab棒所受的安培力的大小； （2）ab棒的加速度大小。 23．（7分）如图 18所示，水平放置的两金属极板长度为 L，相距为 d，极板间的电压为 U，两极板 间的电场可视为匀强电场。一质量为 m、电荷量为 q的带正电的粒子从极板中央水平射入电场中， 射入时的速度为 v0，并从电场的右端射出。若不计粒子的重力，求该粒子射出时沿垂直于板面方向 偏移的距离 y。 24．（7分）如图 19所示为一质谱仪的构造原理示意图，整个装置处于真空环境中，离子源 N可释 放出质量均为 m、电荷量均为 q（q＞0）的离子。离子的初速度很小，可忽略不计。离子经 S1、S2 间电压为 U的电场加速后，从狭缝 S3进入磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中， 沿着半圆运动到照相底片上的 P点处，测得 P到 S3的距离为 x。求： (1)离子经电压为 U的电场加速后的速度 v； (2) 离子的荷质比 (q/m) + - - - - - + + + + + d L v0 F B a b 图 17 图 18 P S3 S2 S1 N x B 图 19 昌平区 2010～2011学年第一学期高二年级期末质量抽测 物理试卷参考答案及评分标准 2011.1 第一部分 (选择题 共 52分) 一．单项选择题（本题共 12小题，每小题 3分，共 36分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项 A C B C D D C D B A B C 二．不定项选择题（本题共 4小题，每小题 4分，共 16分） 题号 13 14 15 16 选项 AD CD BD BC 第二部分（非选择题，共 48分） 三．填空题（每小题 4分，共 12分） 17． R1＜R＜R2 18. 氚（ 3 1H），氚（ 3 1H） 19. 从 b到 a，> 四．实验题（本题共 2小题，共 15分） 20．AC (3分) 21．（1）①较小 (3分) ②50 (3分) （2）①增大 (3分) ②见右图 (3分) 五．论述计算题(本大题共 3小题，共 21分) 22.（7分） 解：(1)根据导体棒切割磁感线的电动势 E=BLv （1分） 由闭合电路欧姆定律得回路电流 R EI  （1分） ab所受安培力 F 安= BIL = 0.4N （2分） (2)根据牛顿第二定律 maFF  安 （2分） 得 ab杆的加速度 a = m FF 安 = 3m/s2 （1分） 23.（7分） 解：粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动。带电粒子受到的 电场力为 F=qE ① （1分） 由牛顿第二定律得带电粒子的加速度为 m Fa  ② （1分） 由于极板间为匀强电场，故 U=Ed ③ （1分） 带电粒子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动， 由 L=v0t 可求得 0v Lt  ④ （1分） 带电粒子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为 2 2 1 aty  ⑤ （1分） 由①②③④⑤可得 2 0 2 2mdv qULy  ⑥ （2分） 24.（7分） 解：（1）离子经 S1、S2间电压为 U的电场加速，根据动能定理 qU= 2 2 1mv (2分) 所以 m qUv 2  ① (1分) （2）设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为 v，半径为 R。 洛伦兹力提供向心力 2mvqvB R  ② (1分) 又因 R= 1 2 x ③ (1分) 联立①②③，解得 22 8 xB U m q  (2分)