湖北省荆州中学2013-2014学年高二物理上学期期末考试试题.doc

湖北省荆州中学2013-2014学年高二物理上学期期末考试试题（无答案）新人教版

一、 选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．其中第5、6、8题多项选择题，每题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或不答得0分)
1、 关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是( )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻的电路
C．在非纯电阻电路中，UI＞I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
2、如图所示，直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R接在该电源上的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为( )
(A)4W、33.3％ (B)2W、33.3％
(C)4W、66.7％ (D)2W、66.7％
3、一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是( )
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大
C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大
D．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示

4、在如图所示的匀强电场中，虚线表示的等势面沿竖直方向，一个带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知(　　)
A．电场中A点的电势低于B点的电势
B．在A点时动能大于在B点时动能，在A点时电势能小于在B点时电势能
C．在A点时动能小于在B点时动能，在A点时电势能大于在B点时电势能
D．在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和
5、如图所示，直角三角形ABC区域(包括边界部分)存在匀强磁场，比荷相同的两个粒子，均沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则( )
A．从P射出的粒子速度大
B．从Q射出的粒子速度大
C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长
D．两粒子在磁场中运动的时间一样长

6、质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I．则( )
A．该带电粒子的比荷为q/m＝BR/v
B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝qBt/m
C．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变
D．当速率v增大时，运动周期T变小
7、如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余的输电线电阻可不计，则当开关S闭合时( )
A．交流电压表V2和V3的示数一定都变小
B．交流电压表V3的示数变小
C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大
D．只有A1的示数变大

8、如图所示，空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里。有一内壁光滑、底部有带正电小球的试管，在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出．已知小球质量为m，带电荷量为q，电场强度大小为E＝．关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是( )
A．洛伦兹力对小球不做功
B．洛伦兹力对小球做正功
C．小球的运动轨迹是一条抛物线
D．维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大
9、如左图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域．直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区域．取电流沿a→b→c→d→a的方向为正，则右图中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图象正确的是(　　)

10、已知正电荷q均匀分布在半球面AB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如右图所示，M是位于CD轴线上球面外侧，且OM＝ON＝L＝2R.已知M点的场强为E，则N点的场强为(　　)
A．E B． C．－E D．－E

二、简答题（第11题4分，第12题10分，共计14分．请将解答直接填写在答题卡相应位置)
11、现将量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如右图所示．现有如下器材：A、电源E＝3 V(内阻不计)；B、滑动变阻器0～100 Ω；C、滑动变阻器0～500 Ω；D、红表笔；E、黑表笔．
(1)红表笔接_____▲______端(选填M、N)．
(2)变阻器选用_____▲______．
12、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，部分步骤如下：
（1）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测得圆柱体的电阻大约为200Ω；
（2）该同学想用伏安法较为精确地测量其电阻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0～3mA，内阻约50Ω）；
电流表A2（量程0～15mA，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3V，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，要求便于调节且能测得多组数据进行分析，所选电流表为　 ▲　；电压表为　 ▲　；滑动变阻器为　 ▲　（填写所选器材的符号并在上面框中画出测量的电路图．
（3） 如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ= ▲ （用测出的物理量的符号表示）．

三、计算题（本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13、(10分)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的光滑金属圆环，两圆环面平行且竖直．在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计．整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．当用水平向右的恒力F＝mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处．求：
(1)杆a做匀速运动时的速度；
(2)杆b静止的位置距圆环最低点的高度．

14、(10分)如下图甲所示，M、N为竖直放置且彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一束正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子质量为m，带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期均为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力．求：
(1)磁感应强度B0的大小；
(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值．

15、(12分)如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m，电荷量为＋q(可视为点电荷，且不影响电场的分布)．现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v．已知MN与AB之间的距离为d，C、D相距为2d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：
(1)小球p在O点时的加速度ao；
(2)C、D间的电势差UCD．

16、(14分)如左图所示，直线MN下方无磁场，上方存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左射出，最终打到Q点，不计微粒的重力．
（1）从P点射出经过边界一次后到Q点，求微粒的运动速度大小及运动时间；
N
O
M
P
Q
B
B
（2）若向里磁场存在边界，分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间区域，如右图所示，上述微粒仍从P点沿半径方向向左射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值．

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