合肥一中等省级名校高二上学期期末试卷教案资料.doc

合肥一中等省级名校高二上学期期末试卷

安徽省合肥一中等省级名校高二（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12道小题，1-8题为单选题，每小题4分，9-12题为多选题，每小题4分，选错或不选得0分，漏选得2分．共48分）
1．关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是（　　）
A．电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场不一定是匀强电场
B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零
C．电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
2．如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图（箭头未标出），在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法中正确的是（　　）

A．由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强大
B．M点处的场强大小为，方向与所受电场力方向相同
C．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
D．如果M点处的点电荷电量变为2q，该处场强将变为
3．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为hl；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为vo，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v．，小球上升的最大高度为h3，如图所示．不计空气阻力，则（　　）

A．h1=h2=h3 B．h1＞h2＞h3 C．h1=h2＞h3 D．h1=h3＞h2
4．如图，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L，质量为m的导线，当通以如图方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的大小与方向正确的有（　　）

A．B=，方向垂直纸面向外
B．B=，方向水平向左
C．B=，方向竖直向下
D．B=，方向水平向右
5．如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（　　）
A．摆球受到的磁场力相同
B．摆球的动能相同
C．摆球受到的丝线的张力相同
D．向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
6．图为小灯泡的U﹣I图线，若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V，内阻r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据（　　）

A．1.5W，1.0W B．0.75W，0.5W C．0.75W，0.75W D．1.5W，0.75W
7．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R．电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°．下列说法正确的是（　　）
A．O点的场强大小为
B．O点的场强大小为
C．B、D两点的电势关系是：ϕB＞ϕD
D．电荷量为+q的点电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
8．竖直导线ab与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流），则从左向右看，线圈将（　　）

A．不动 B．顺时针转动，同时靠近导线
C．顺时针转动，同时离开导线 D．逆时针转动，同时靠近导线
9．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数变小，电压表读数变大
B．小电泡L变暗
C．电容器C上电荷量减小
D．电源的总功率变大
10．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点．则从开始释放到打到右极板的过程中（　　）
A．它们的运动时间tP=tQ
B．它们的电荷量之比qP：qQ=1：1
C．它们的动能增加量之比△EkP：△EkQ=4：1
D．它们的电势能减少量之比△EP：△EQ=4：1
11．如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直．进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（　　）
A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同
B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同
C．进入圆形区域的电子一定先飞离磁场
D．进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场
12．如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上下表面的动摩擦因数均为μ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为（　　）

A．0 B．mv02
C．mv02+ D．mv02﹣
二、实验题（本题共2道小题，第1题7分，第2题9分，共16分）
13．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图所示的读数是　　mm．

14．在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的度数如图所示．可知该金属丝的直径d=　　 mm．

15．如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图．单刀多掷开关S 可以与不同接点连接．当S接1 或2 时为　　；当S接3或4时为　　；当S接5或6时为　　．（填“电流档”“电压档”“欧姆档”）

16．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表（量程0.6A）
C．电压表（量程3V）
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω，允许最大电流1A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A）
G．滑动变阻器R3（最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A）
（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选　　（填“R1”、“R2”或“R3”）．
（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E=　　V，内电阻r=　　Ω．（结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比　　（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

三、计算题（本题共3道小题，第15题10分，第16题12分，第17题14分，共36分）
17．长L=60cm质量为m=6.0×10﹣2kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，问：
（1）要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何？
（2）如在金属中通入自左向右、大小为I=0.2A的电流，金属棒下降x1=1cm，若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒下降了多少？（g=10m/s2）

18．如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小．
（2）为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．

19．如图所示，在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场，电场强度为E．在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度为B．﹣y轴上的A点与O点的距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力．
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，求电场强度的取值范围；
（3）改变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成θ=300的夹角，求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0．

安徽省合肥一中等省级名校高二（上）期末物理试卷参考答案与精析
一、选择题（本题共12道小题，1-8题为单选题，每小题4分，9-12题为多选题，每小题4分，选错或不选得0分，漏选得2分．共48分）
1．B 2．C．　3．D． 4．C　 5．B　 6．D． 7．C． 8．D． 9．CD 10．AD．
11．【解答】解：A、电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB=m，整理得R=，两过程电子速度v相同，所以半径相同，故A正确．
B、C、D、粒子在磁场中的可能运动情况如图所示：

电子从O点水平进入，由于它们进入圆形磁场和矩形磁场的轨道半径、速度是相同的，我们把圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹1，先出圆形磁场，再出矩形磁场；进入磁场区域的电子的轨迹2，同时从圆形与矩形边界处磁场；进入磁场区域的电子的轨迹3，先出圆形磁场，再出矩形磁场；所以电子不会先出矩形的磁场；故B正确，C错误，D正确．
故选：ABD．
12．【考点】洛仑兹力；功的计算．
【分析】根据左手定则判断洛伦兹力方向，因初速度大小未知，故开始时滑块受弹力方向不能确定，应讨论．
【解答】解：由题意对滑块受力分析，因不知道开始时滑块所受洛伦兹力与重力谁大，故弹力方向大小均不能确定，应讨论：
A、若滑块受到向上的洛伦兹力F洛=mg，则支持力FN=0，摩擦力f=0，滑块将匀速运动，摩擦力不做功，选项A正确；
B、若F洛＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足FN+F洛=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F洛=qvB知，F洛减小，FN则增大，f增大，由﹣f=mav知，v继续减小，最后减为零，由动能定理知，﹣W克=0﹣﹣m，解得W克=m，故B错误；
CD、若F洛＞mg，则滑块受到向下的压力FN，在竖直方向满足F洛=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当F洛=mg时FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足qvB=mg，解得v=，对滑块整个过程由动能定理得﹣W克=mv2﹣m，
联立解得W克=m﹣，故C错误，D错误；
故选：A　
二、实验题（本题共2道小题，第1题7分，第2题9分，共16分）
13．13.55． 14．8.854　
15．电流档，欧姆档，电压档　
16．（1）R1；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.5；1.9；偏小．

三、计算题（本题共3道小题，第15题10分，第16题12分，第17题14分，共36分）
17．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．
【分析】（1）根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向；
（2）对两种情况，分别根据平衡条件、胡克定律和安培力公式列式，联立即可求解．
【解答】解：（1）要使弹簧不伸长，则重力应与安培力平衡，所以安培力应向上，据左手定则可知电流方向应向右，
因 mg=BIL，
所以 I==A=2.5A．
（2）因在金属中通入自左向右、大小为I1=0.2A的电流，金属棒下降x1=1cm，
由平衡条件得：mg=BIL+2kx1．
当电流反向时，由平衡条件得：mg=﹣BIL+2kx2．
解得：x2=x1=×1cm=1.17cm
答：
（1）要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小为2.5A，电流方向应向右．
（2）这时金属棒下降了1.17cm．
18．【解答】解：（1）设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理有：
qE（s+R）﹣μmgs﹣mgR=mv2﹣0
而qE=
解得：v=
设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则有：F﹣qE=m
解得：F=mg
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为mg
（2）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小，设为vn，
则有： =m，
解得：vn=
答：（1）滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小为mg
（2）滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小为．
19．【解答】解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得：①
粒子进入磁场后做圆周运动，有：②
解得粒子在磁场中运动的半径：r=③
（2）设场强为E0时，粒子离开磁场后恰好不再经过x轴，则离开磁
场时的速度方向与x轴平行，运动情况如图（甲），易得：

④
由③、④式解得：
因此，场强的范围：E≥E0
即：⑥
（3）粒子运动情况如图（乙），由几何关系可得：
α=120° ⑦
粒子在磁场中的运动周期为：⑧
粒子在磁场中的运动周期为：t=⑨
联立②⑥⑦⑧可得：t= ⑩
由图可得粒子经过x轴时的位置横坐标值为：x0=2Rcos30°=
答：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r为；
（2）要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，电场强度的取值范围为；
（3）改变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成θ=300的夹角，此时粒子在磁场中的运动时间t为及经过x轴的位置坐标值x0为．