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长泰一中2022/2021学年上学期期末考试
高二物理试卷
满分:100分 考试时间:90分钟 命题人:许剑敏 审题人:叶连桂
一、单项选择题(每小题4分,共40分.每题的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,答案填涂在答题卡的相应题号上)
1.下列静电学公式中,F、q、E、U、r(或d)分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离① ② ③ ④,则下列说法中正确的是( )
A.它们都只对点电荷或点电荷的场才成立
B.①②③只对点电荷或点电荷的场成立,④只对匀强电场成立
C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立
D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
2.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为和,则( )
A.EP>EQ,> B.EP>EQ,<
C.EP<EQ,> D.EP<EQ,<
3.首先发觉通电导线四周存在磁场的物理学家是( )
A.安培 B.法拉第 C.奥斯特 D.欧姆
4.关于磁感应强度B的概念,下面说法正确的是 ( )
A.依据磁感应强度B的定义式可知,在磁场中某处,B与F成正比、与成反比
B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处,它所受磁场力确定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度确定为零
θ
(甲)
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与直线电流在该处所受磁场力方向相同
5.如图(甲)所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、 电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在如图(乙)所示的匀强磁场中,其中可能使金属细杆处于静止状态的是( )
(乙)
θ
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
A
B
I
θ
B
B
I
θ
D
B
I
θ
C
B
I
6.如图所示,真空中等量异种点电荷放置在M、N两点, 在MN的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是 ( )
A.a点场强与c点场强不愿定相同
B.a点电势确定小于c点电势
C.负电荷在c点电势能确定大于在a点电势能
D.正电荷从d点移到b点电场力不做功
7.一个已充电的电容器,若使它的电量削减3×10-4C,则其电压削减为原来的1/3,则 ( )
A.电容器原来的带电量为9×10-4C B.电容器原来的带电量为4.5×10-4C
C.电容器原来的电压为1 V D.电容器的电容变为原来的1/3
8.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
9.图中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选 电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的方法是 ( )
O′
b
a
O
A.使a板电势高于b板,磁场方向水平向右
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面对里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面对外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面对外
10.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沟通电源两 极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频沟通电频率为f。则下列说法正确的是
A.质子被加速后的最大速度不行能超过πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不转变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
二、试验题:(本大题2小题,每空4分,共24分)
11、如图是多用电表的示意图,现用它测量一个约为100—300W定值电阻的阻值,具体测量步骤如下:
a.将多用电表的选择开关旋转到电阻“_______”(选填“´1”、“´10"、“´100”或“´1K”)档.
b.将红、黑表笔分别插入“+”“—”插孔,笔尖相互接触,旋转调零旋钮,使表针指在_______(选填“右”或“左”)端的“0”刻度位置.
c.将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出上图相应的示数为 W
12.在“测电源的电动势和内阻”试验中,一个同学按图1电路进行试验,测量对象为一节干电池。他依据所测得的数据描得图2所示的U-I图象。
⑴在连接线路前,有如下器材供选用,其中应选用的器材是 。
A.标称为“3A 0.05Ω”的电流表
B.标称为“0.6A 0.25Ω”的电流表
C.标称为“3V 800Ω”的电压表 D.标称为“3V 3000Ω”的电压表
E.标称为“1.0A 200Ω”的滑动变阻器 F.标称为“1.0A 50Ω”的滑动变阻器
⑵依据图2所示的U-I图象可得该干电池的电动势E= V,内阻为r= Ω。(本小题答案要求在小数点后保留两位小数)
三、计算题:(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最终答案的不得分。有数值计算的,答案中必需明确写出数值和单位。第13题10分,第14题13分,第15题13分)
13.(10分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.
14.(13分)如下图所示,一比荷q/m=2×108c/kg的带正电粒子(重力忽视不计)以初速度v=6×106m/s从x轴上P点垂直进入上方的匀强磁场区域,已知x轴上方匀强磁场磁感应强度的大小为,x轴下方的匀强磁场磁感应强度的大小为。求:
⑴粒子在磁场B1和磁场B2中轨迹半径r1和r2;
(2) 粒子在磁场B1和磁场B2中轨迹半径T1和T2;
(3)此粒子经多长时间能到达x轴上距动身点P 为18cm处的Q点?
15、(13分)如图,板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置,并接在电源上.现有一带电的小球(可视为质点)沿两板中心线以某一速度水平射入,当两板间电压U=U0,且A接负时,该质点就沿两板中心线射出;当A接正时,该质点就射到B板距左端为d的C处.取重力加速度为g,不计空气阻力.
(1)求质点射入两板时的速度;
(2)当A接负时,为使带电质点能够从两板间射出,求:两板所加恒定电压U的范围(结果用电压U0表示).
长泰一中2022/2021学年上学期期末考试
高二物理答题卷
一.选择题(每题4分,共40分)请涂在答题卡上
二、填空题(共2题,每空4分,共24分)
11、a. ;(选填“´1”、“´10"、“´100”或“´1K”) b. ;(选填“右”或“左”)
c. W;
12、(1) ;(2)E= V,r= Ω
三、计算题
13、解:
14、解:
15、解:
长泰一中2022/2021学年上学期期末考试
高二物理试卷参考答案
一、选择题:(每题4分,共40分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
A
C
B
B
D
B
A
D
B
二、填空题(共2题,每空4分,共24分)
11、
12、
三、计算题(第13题10分,第14题13分,第15题13分,共36分)
13、(10分)解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,依据闭合电路欧姆定律有:
I==1.5A…………(3分)
(2)导体棒受到的安培力: F安=BIL=0.30N…………(3分)
(3)导体棒所受重力沿斜面对下的分力F1=mg sin37°=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面对下的摩擦力f
依据共点力平衡条件 mg sin37°+f=F安…………(3分)
解得:f=0.06N…………(1分)
14、本题共13分
(1)对粒子,在匀强磁场中作匀速圆周运动时可知:(2分)
得到在B1磁场中的半径r1=m=6cm (1分)
同理可得,在B2磁场中的半径r2=3cm (1分)
(2)对粒子,在匀强磁场中作匀速圆周运动时,可知:(1分)
得到在B1磁场中的周期T1==2×10-8s (1分)
同理可知,在B2磁场中的周期T2=1×10-8s (1分)
(3)作图得2分
15、本题共13分
(1)当两板加上U0电压且A板为负时,有: (1分)
A板为正时,设带电质点射入两极板时的速度为v0,向下运动的加速度为a,经时间t射到C点,有: (1分) 又水平方向有 (1分)竖直方向有 (1分)
得:(1分)
(2)要使带电质点恰好能从两板射出,设它在竖直方向运动的加速度为a1、时间为t1,应有:(1分)、(1分) 得:(1分)
若a1的方向向上,设两板所加恒定电压为U1,有:(1分)
若a1的方向向下,设两板所加恒定电压为U2,有: (1分)
解得: (2分) 所以,所加恒定电压范围为:。(1分)
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