常州市2014春高二物理期末试卷及答案.doc

常州市教育学会学生学业水平监测高二物理试题2014年1月题号一二三四合计14151617得分得分评卷人说明：本试卷满分为120分，第115小题为公共部分，第16、17小题分为A、B两组，由学校根据实际情况自行选做一、单项选择题（本题共5小题,每小题4分,共20分每小题只有一个选项正确）1。用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是 ( ）A。红外报警装置B。走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器2.关于磁感应强度的说法正确的是（） A。一小段通电导线放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强 度比B处的磁感应强度大 B。由B可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的电流强度和长度的乘积IL成反比 C。一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零 D。小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向3.在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分,如果只需把低频成分输送到下一级装置,如图所示,则下列做法合理的是 (） A。在ab间接入一个电容器 B。在ab间接入一个电阻器 C.在ab间接入一个高频扼流圈 D。在ab间接入一个低频扼流圈4。某同学为探究断电自感现象,利用带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S、电池组E以及导线连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 （ ）A。电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大C。线圈电阻偏大 D。线圈的自感系数较大5。一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中,其中R为滑线变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是 ( ）A。在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B。在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C。在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时D。在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时得分评卷人二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分每小题有多个选项符合题意全部选对得5分,选对但不全的得3分，选错或不答的 得0分）6.如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板间若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变（ ）A。电场强度B。磁感应强度C。粒子所带的电量D。粒子所带的电性7.来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地磁场后,由于地磁场的作用，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，在两极大气中形成极光。研究发现,这些带电粒子向两极运动的过程中,旋转半径不断减小如图所示，此运动形成的原因是有（ ）A可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C可能是粒子的带电量减小D南北两极的磁感应强度较强8。两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是 ( ）A.重力做的功等于系统产生的电能B。作用在金属棒上各力的合力做功为零C.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热D。金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热9。如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R，磁感应强度为B，用来加速质量为m,电量为q的质子，质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为间距为d的匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，为了增大能量E，下列说法正确的是（ ） A.增大加速电场间的加速电压U B。减小狭缝间的距离d C.增大磁场的磁感应强度B D.增大D形金属盒的半径R10。在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A,那么 （ ） A。线圈消耗的电功率为4 WB.线圈中感应电流的有效值为2 AC。任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos tD。任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t得分评卷人三、简答题（本题共2小题，共22分把答案填在题中的横线上，或按题目要求作答）11。（8分）(1)用多用电表粗测某未知电阻Rx的阻值:先选择“100”档，红黑表笔分别插入电表的“+”、“”插孔并短接，调整旋钮,使指针指到（填“左端或“右端”)的“0”刻度；接入被测电阻,如果此时刻度盘上指针的位置如图甲所示，那么，该电阻的阻值为_ 。图甲图乙（2）如图乙所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，调零后将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向_（填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射Rg,表针将向_（填“左”或“右”）转动。(3）学生手头有一只满偏电流为100A，内阻为10的灵敏电流计，由于实验的需求，要改装成3V 的电压表,则应联一只的电阻,此时,电压表的内阻为。12、（14分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A旧干电池l节；B滑动变阻器（0 20）；C滑动变阻器（0lk)；D电压表(03V)E电流表（00。6A）；F电流表（03A）；G开关、导线若干。（1） 其中滑动变阻器应选_，电流表选_（只填器材前的序号)；（2） 请在虚线框中画出该实验合理的电路图；01.501.001.101.401.201.30（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线（要求图线尽可能充满坐标纸）根据图线得到被测电池的电动势E=V，内电阻r=_.1.30123456I/A0.100.150.200。250.300。35U/V1.321。261.181.131.061.00得分评卷人0.20.30.4图b四、论述、计算题（本题共5小题,共53分解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤只写出最后的答案不能得分，有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）图a13。如图a为一理想变压器，负载电路中R55 ，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图b所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，求(1）理想变压器的匝数比；（2）电阻R中电流的表达式；（3）为使保险丝不熔断,则保险丝的熔断电流至少为多大？14.某矩形线圈，长L1=20 cm，宽L2=10 cm，匝数n1000,线圈回路总电阻R5 .整个线圈平面内均有垂直于该平面的匀强磁场B若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化图像如图所示。求:(1)04s内感应电流的大小;（2）46s内线圈中的电量；（3）06s内线圈中产生的焦耳热.加速电场速度选择器偏转磁场UGHMN+-+d15.如图为质谱仪原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器。选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点.可测量出G、H间的距离为l.带电粒子的重力可忽略不计.求：(1）粒子从加速电场射出时速度v的大小;(2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;(3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小。注意：以下第16、17两小题分为A、B两组，由学校根据实际情况自行选做A 组题或B组题16。A组:在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中,B0。2 T，有一水平放置的光滑框架,宽度为L0。4 m，如图所示，框架上放置一质量为0。05 kg、电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计若杆cd以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：(1）在5 s内平均感应电动势是多少？(2）第5 s末，回路中的电流多大?（3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力的功率？16。B组：如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成=30角放置,一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30的电阻，长L=0.40m、电阻r=0。10的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2时间t（s)00。100。200。300.400.500。600.70下滑距离x（m)00。020。080。170。270。370.470.57求：(1）在0。4s时间内,通过金属棒ab截面的电荷量；（2） 金属棒的质量；（3） (3）在0。7s时间内,整个回路产生的热量。A组：带电粒子带电荷量为q，质量为m，从边界NC上的Q孔垂直进入右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为45，孔Q到板的下端C的距离为L。进入磁场的带电粒子的速度从0到某一最大值，当粒子以最大速度进入磁场时,粒子恰垂直打在CD板上，不计重力。求：(1）求带电粒子的最大速度vm;（2）CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；(3）粒子在磁场中运动的最长时间tm.17.B组：如图15所示，在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着匀强磁场，磁感应强度均为B,方向相反，且都垂直于xOy平面一电子由P（d,d)点，沿x轴正方向射入磁场区域。(电子质量为m，电荷量为e，sin 53）(1）求电子能从第三象限射出的入射速度的范围；（2)若电子从（0，）位置射出，求电子在磁场中运动的时间t;（3）求第(2)问中电子离开磁场时的位置坐标。常州市教育学会学业水平监测高二物理试题答案一、单项选择题（本题共5小题,每小题4分，共20分每小题只有一个选项正确）1。A 2。D 3。C 4.C 5。D二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分每小题有多个选项符合题意全部选对得5分,选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.CD 7。BD 8.BD 9.CD 10。AC三、简答题(本题共2小题,共22分把答案填在题中的横线上,或按题目要求作答）11.(18）（1）欧姆调零 右端 3200(2)左 右（3)串、29990、3000012。（14分 ）（1）B E (22=4分）00.11.501.001.101.401.201.300.20.30.4 (2）如图所示 （3分) （3)1。41.5，1。21.4 （22=4分) 图像(3分）1.30123456I/A0。100.150。200。250。300。35U/V1。321。261.181.131。061。00四、论述、计算题（本题共5小题，共53分解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤只写出最后的答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13。（9分)（1）因为U1=220v，U2=110v，根据,所以（3分)（2）电阻R中的表达式为（A） (3分）（3）因为，所以,解得 （3分）14.（9分)（1）E=n/t E=1VI=E/R I=0.2A (3分）(2）q=n/R=1。6C （2 分)(3)04s，I1=0.2A,Q1=I12Rt=0。8J4-6s,I2=0。8A，Q2= I22Rt=6.4J Q=7。2J （4分) 15.(10分）（1）在加速电场中，由qUmv2 （1分)可解得v。 （2分)(2)粒子在速度选择器中受到向右的电场力qE，应与洛伦兹力qvB1平衡，故磁场B1的方向应该垂直于纸面向外，由qEqvB1 （1分)得B1E。 (2分）（3）粒子在磁场B2中的轨道半径rL，（1分）由r (1分）,得B2. （2分）16.（12分）A组(1）5 s内的位移xat225 m5 s内的平均速度5 m/s (也可用（0+v5）/2求解)故平均感应电动势BL0。4 V (4分）（2）第5 s末：vat10 m/s 此时感应电动势：EBLv则回路中的电流为I A0。8 A (4分)(3）杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得FF安ma即FBILma0.164 N （2分）P=Fv=1。64W (2分）B组：（1) (1分）（1分） （1分）或者直接公式（3分）由表中数据可知x=0。27mq=0。27C （1分）（2）由表中数据可知,0。3s时棒做匀速直线运动v=1m/s （1分） (2分)I=m=0。08kg （1分）（3）根据能的转化与守恒 （3分）Q=0。188J （1分)17。（13分）A组：(1）当速度取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点,如图所示，CHQCL 故半径r1L又因为qvmBmvm2/r1所以vm=qBL/m （4分)(2) 设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在AKC中:解得r2(1）L即r2（1）L所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s，即sr1r2（2)L. (5分） （3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半个周期，所以tm（4分）B组：（1）电子能从第三象限射出的临界轨迹如图甲所示电子偏转半径范围为rd由evBm得v故电子入射速度的范围为v. (4分）（2）电子从(0,）位置射出的运动轨迹如图乙所示设电子在磁场中运动的轨道半径为R,则R2（R)2d2解得R由几何关系得PHM53由evBmR（）2解得T则t (4分)(3) 如图乙所示，根据几何知识，带电粒子在射出磁场区域时与水平方向的夹角为53,则在磁场区域位置N点的横坐标为由NBH可解得NB的长度等于d，则QAd由勾股定理得HAd,HBRcos 53所以电子离开磁场的位置坐标为（d，dd） (5分)8