黑龙江省大庆实验中学11-12学年高二上学期期中考试物理试题.doc

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大庆实验中学2011---2012学年度上学期期中考试
高二年级物理(理科)试题
　　　　　　 命题人：于志　　审题人： 李欣
说明：本试卷考试时间为90分钟，满分110分
一、选择题（本题包括14小题，每小题4分，共56分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）[
A．由可知，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，与放入该磁场中的通电导线无关
2．如图为某磁场中的磁感线．则 （ ）
A．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba>Bb
B．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba<Bb
C．同一小段通电导线放在a处时受的磁场力一定比b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时受的磁场力可能比b处时小
3．如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ）
A．C端一定是N极 B．C端一定是S极
C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D．无法判断极性的关系，因螺线的绕法不明
4．如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于电场场强大小和方向的说法中，正确的是:（ ）
A．大小为B/v，粒子带正电时，方向向上
B．大小为B/v，粒子带负电时，方向向上
C．大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关
D．大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关
5．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，如图所示，在竖直方向有一匀强磁场，下列判断正确的是 （ ）
A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动
B．若磁场方向竖直向上并减少时，杆ab将向右移动
C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动
D．若磁场方向竖直向下并减少时，杆ab将向右移动
6．如图所示，竖直通电直导线与闭合导线环的平面垂直，且过圆环中心，下列说法正确的是:
A．电流增强或减弱时，环中无感应电流
B．环竖直向上或向下运动时，环中有感应电流
C．环以导线为轴，在垂直于电流的平面内转动时，环中有感应电流
D．环以自身的任意直径为轴转动时，环中无感应电流
7．如图中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计，零点在表盘中央的电流计．当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当开关S断开时(　 　)
A．G1和G2的指针都立即回到零点
B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点
C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点
8．如图甲，100匝的线圈，横截面积是0.1m2，线圈两端A、B与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场，磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则(　　)
A．电压表的示数是2V B．电压表的示数是2.5V
C．A点电势高于B点 D．B点电势高于A点
9．如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ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，电阻可略去不计的金属棒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h高度的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．作用在金属棒上各力的合力做功为零
B．重力做功等于系统产生的电能
C．金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热
D．金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热
10．如图所示，绝缘劈的两斜面光滑且足够长，它们的倾角分别为、（＜）处在垂直纸面向里的匀强磁场中，将质量相等，带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放，不考虑两电荷之间的库仑力，则（ ）
A．在斜面上两球做匀加速运动，且aA＜aB
B．在斜面上两球都做变加速运动
C．两球沿斜面运动的最大位移sA＜sB
D．两球沿斜面运动的时间tA＞tB
11．质量为m、电量为e的电子的初速度为零，经电压为U的加速电场加速后垂直磁场边界bc进入垂直纸面的边界为正方形的匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，已知bf = bg = L ，不计重力，则以下说法中正确的是（ ）
A．匀强磁场的方向垂直纸面向里
B．电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的速度v=
C．匀强磁场的磁感应强度B =
D．电子在磁场中的运动时间t =
12．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A. 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B. 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C. 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D. 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
13．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是（ ）
A．电子在磁场中运动的时间为
B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场区域的圆心坐标为（）
D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（）
14． 如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t = 0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是（ ）

二、 实验题（本题共1个小题，共18分，把答案填在答题纸相应的横线上）
15．(18分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，所选电流表　　　　；电压表　　　　；滑动变阻器　　　　　（填所选器材的符号），并在右上框中画出测量的电路图。
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝ 。（保留2位有效数字）
三、计算题（本题共3小题，共36分，在答题卡上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
16．(10分)如图所示，PQ、MN为处于同一水平面内的平行放置的金属导轨，相距1m，一个导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g取10m/s2)

17．（12分）如图所示，一根电阻为R＝12Ω的电阻丝做成一个半径为r＝1m的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B＝0.2T，现有一根质量为m＝0.1kg、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点由静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为 r/2时，棒的速度大小为v1＝m/s，下落到经过圆心时棒的速度大小为v2 ＝m/s，（取g=10m/s2）.试求：
⑴下落距离为r/2时棒的加速度，
⑵从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．

18．（14分）如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应场强为B的匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场，粒子重力不计．求：
（1）若带电粒子能垂直右边界CD飞出磁场，则其速度多大？
（2）若带电粒子能从左边界AB飞出，则其速度取值范围是多少？
（3）若带电粒子的速度是（1）中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射出，则粒子能打到CD边界的长度L。

大庆实验中学2011---2012学年度上学期期中考试
高二年级物理（理科）试题答案
一、选择题
1．D 2．AD 3．C 4．D 5．BD 6．AD 7．D8 AC9．AC10．AD 11 BC12. B 13．BC
14．AC
二、 实验题（本题共1个小题，共18分，把答案填在答题纸相应的横线上）
R1

S

R

A2

V1

15．(18分)答案：电路图4分,其它每空2分
（1）50.15（2）4.700
（3）220（4） A2 V1 R1 如右图
（5）

三、计算题（本题共3小题，共36分，在答题卡上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
16. (10分)导体棒受到的滑动摩擦力为(1分) 受到的安培力 (1分)
由于物体匀速上升，则由平衡条件可得： (4分)
I=2A (2分) 方向：b 至 a (2分)
´ ´ ´ ´
´ ´ ´ ´
´ ´ ´ ´
´ ´ ´ ´

B
o
17．（12分）解：（1）金属棒下落距离为 时，金属棒中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律得，感应电动势E=B（r）v1 (2分)
此时，金属圆环为外电路，等效电阻为
R1＝ ＝ ＝ W，(2分)
金属棒中的电流为 (1分)
由mg － BIL＝ ma (2分) 得：a ＝g - ＝10 - ＝10 - 1.2 ＝ 8.8（m / s2）(1分)
（2）由能量守恒得 mgr - Q ＝ mv22 – 0 (2分)
所以，从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量为
Q ＝ mgr - mv22 ＝ 0.1 ´ 10 ´ 1 - ´ 0.1 ´ （ ）2 ＝ 0.44 J (2分)
18．(14分) 解：（1）粒子垂直右边界射出　 （1分）
　 （2分） 　解得： （1分）
（2）粒子能从左边界射出，临界情况有　 （2分），
（2分）
所以粒子能从左边界射出速度应满足　　 （1分）
（3）当粒子速度为是（1）中的倍时 ，由 可得 （2分）
由几何关系可得 （2分）
所以能打到CD边界的长度 （1分）

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