高二物理下册期中考试题及答案.docx
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高二物理下册期中考试题及答案
高二下学期期中考试题及答案
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。
在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2分,选对但选不全的是1分。
有选错或不答的得0分))
1.对于通有稳恒电流的长而直的螺线管,下面说法中正确的是()
A.通电螺线管内部的磁场是匀强磁场
B.通电螺线管磁感线的分布都是从N极指向S极
C.放在通电螺线管内部的小磁针静止时,N极指向通电螺线管的N极
D.通电螺线管内部的小磁针静止时,N极指向螺线管的S极
2.带电粒子(不计重力)可能所处的状态是()
A.在磁场中处于平衡状态B.在电场中做匀速圆周运动
C.在匀强磁场中做抛体运动D.在匀强电场中做匀速直线运动
3.质子和α粒子都垂直于磁场射入同一匀强磁场,受磁场力而做匀速圆周运动()
A.它们运行的周期之比TH:
Tα=1:
2
B.若它人的动量大小相等,则轨道半径之比rH:
rα=1:
2
C.若它们的动能相等,则轨道半径也相等
D.若它们的轨道半径相等,同它们的速率之比vH:
vα=1:
2
4.两电路中的电流分别为图1中(a)、(b)所示,则()
A.(a)不是,(b)是交变电流
B.(a)和(b)都是交变电流
C.(a)是交变电流,(b)不是
D.(a)和(b)都不是交变电流
5.如图2所示,是测定自感系数很大的
线圈L的直流电阻的电路,L两端并
联一只电压表用来测量自感线圈的直
流电压,在测量完毕后,将电路解体
时最合理的做法是()
A.先断开S1
B.先断开S2
C.先拆除电流表
D.先拆除电源
6.如图3所示,甲、乙两地间用两条
导线连一个直流电路,将小磁针放
在两导线之间时,N极向读者偏转,
接在A与B间的电压表向B接线柱
一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流
进时的一侧),由此可知()
A.甲处可能是负载也可能是电源
B.甲处一定是电源,乙处一定是负载
C.乙处可能是负载也可能是电源
D.甲处一定是负载,乙处一定电源
7.如图4所示,金属棒ab长0.5m,框架宽0.4m,在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中,以
5m/s的速度水平向左匀速运动(速度方向与框架平行),ab棒与金属框架接触良好。
不计
导体棒和框架的电阻,则电阻R的端电压大小以及通过棒的电流方向是()
A.1.2V,a→bB.1.2V,b→aC.1.5V,a→bD.1.5V,b→a
8.如图5所示,在著名的卫星悬绳发电实验中,航天飞机在赤道上空圆形轨道上由西向东
飞行,航天飞机飞行轨道处于地磁场中,从航天飞机上放出的一颗卫星,携带一根长金
属悬绳与航天飞机相连.航天飞机和卫星间的这条悬绳沿地球径向并指出地心,则()
A.悬绳上能产生感应电动势,一定是悬绳的中点电势高
B.悬绳上能产生感应电动势,一定是悬绳的近地端电势高
C.悬绳上不能产生感应电动势,悬绳两端无电势差
D.悬绳上能产生感应电动势,一定是悬绳的远地端电势高
9.如图6所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ab与cd间滑动并接触良
好。
设磁场磁感强度为B,ef长为1,△t时间内ef向右匀速滑过距离△d,则以下说法
正确的是()
A.ef向右滑动时,左侧面积增大1△d,右侧面积减少1△d,则ε=2B/△d/△t
B.ef向右滑动时,左侧面积增大1△d,右侧面积减少1△d,互相抵消,则ε=0
C.在公式ε=△φ/△t中,在切割情况下,△φ=B△s,△s应是导线切割扫过的面积,
因此,ε=B/△d/△t
D.在切割情况下只能用ε=Blv计算,不能用ε=△φ/△t
10.如图7所示电路中要使用电流表读数变大,可采用的方法有()
A.将R上的滑片向上移动B.将R上的滑片向下移动
C.将电键S由1掷向2D.将电键S由1掷向3
11.在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动,当它运动到M点,突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体,碰撞后的运动轨迹应是图8中的哪一个?
(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹,不计粒子的重力)()
12.如图9所示,电路中输电线较长,所以导线的电阻不能忽略不计,若保持电源的电压不变,将电键K1、K2、K3逐个接通()
A.电源的输出功率增加B.每只灯泡消耗的电功率增大
C.输电导线中消耗的电功率增大D.负载消耗的总功率增大.
13.如图10所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在MN接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是()
A.无感应电流B.A→B→C
C.C→B→AD.条件不足,无法判断
14.如图11所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO′与磁场边界重合。
线圈按图示方向匀速转动。
若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿
a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个?
()
15.如图12所示,π形光滑金属导轨与水平地面倾斜固定,空间有垂直于导轨平面的磁场,将一根质量为m的金属杆ab垂直于导轨
放置。
金属杆ab从高度h2处释放后,到
达高度为h1的位置(图中虚线所示)时,
其速度为v,在此过程中,设重力G和磁
场力F对杆ab做的功分别为WG和WF,
那么()
A.mv2/2=mgh1-mgh2
B.mv2/2=WG+WF
C.mv2/2>WG+WF
D.mv2/2 二、填空题。 (请将答案填在II卷对应的空格上,每题4分,共计16分) 16.一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为: e=311sin314tV,则此发电机产生的电动势的最大值为V,有效值为V,发电机转子的转速为转/秒,产生的交流电的频率为Hz. 17.如图13所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m、带电量为-q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小为,未知电场的最小场强的大小为,方向沿。 18.如图14所示,一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中,并打在了P点.测得OP=L,磁场的磁感应强度为B,则带电粒子的荷质比q/m= .(不计重力) 19.如图15所示,左侧的速度选择器内,电场E的方向竖直向下,磁场B的方向垂直纸面向里。 在速度选择器的右侧只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场B′。 现在甲、乙、丙、丁四个正离子,从两极板的中央水平向右射入速度选择器内。 已知,q甲=q乙=q丙=q丁,m甲=m乙 、、、。 (不计离子的重力) 三、实验填空题。 20.某实验小组用如图16所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是() A.a→G→BB.先a→G→b,后b→G→a C.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b 21.用如图17所示的装置研究电磁感应现象。 在图示情况下,当电键闭合瞬间,观察到电流表指针向右偏转。 电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转可采用的方法有 () A.将变阻器滑动头向右滑动B.将一软铁棒插入线圈A中 C.将线圈A从线圈B中提出D.迅速断开电键 第Ⅱ卷 三、本题共5小题,满分48分。 每题均要求写出必要的文字说明,重要的物理规律或演算过程;有数值的,答题时应写出完整的数值和单位。 22.(10分)如图18所示,abcd为绝缘挡板围成的正方形区域,其边长为L,在这个区域内存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。 正、负电子分别从ab挡板中点K,沿垂直挡板ab方向射入场中,其质量为m,电量为e。 若从d、P两点都有粒子射出,则正、负电子的入射速度分别为多少? (其中bP=L/4) 23.(8分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上。 有一质量为m,带电量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图19所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远? 所用时间是多少? 24.(10分)发电站发电机端电压u=5000 sin314tV,输出功率5000kW,远距离输电线的电阻为80Ω,输电线上功率损耗要求下超过总功率为4%,则 (1)请画出输电线路示意图? (2)所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大? (3)到达用户区使用匝数比为192: 1的降压变压器,对负载电阻为10Ω的用电器供电, 最多可接这样的用电器几个? 25.(10分)如图20所示,长为L、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也是L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5欧的电阻。 量程为3.0安的电流表串接在一条导轨上,量程为1.0伏的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。 现以向右恒定外力F使金属棒右移。 当金属棒以v=2米/秒的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏。 问: (1)此满偏的电表是什么表? 说明理由。 (2)拉动金属棒的外力F多大? (3)此时撤去外力F,金属棒将逐渐 慢下来,最终停止在导轨上。 求 从撤去外力到金属棒停止运动的 过程中电阻R释放的热量。 26.(10分)图21 (1)是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。 M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。 磁极与铁芯之间缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感应强度B=0.050T.图21 (2)是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。 矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图 (1)中的铁芯M共轴的固定转轴OO′旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图 (1)所示的缝隙内的磁场中。 已知ab边长1=25.0cm,ab边长I2=10.0cm线框共有N=8匝导线,线框的角速度ω=250Rad/s。 将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。 直流电的另一个输出端五一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出Q是它的负极。 图21(3)是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片, 插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y。 现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A 的电流。 假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。 (1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。 (2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和。 高二下学期期中考试题物理答案 一、选择题 1.AC2.AB3.AC4.C5.B6.D7.B8.D9.C10.BC 11.A12.ACD13.C14.A15.B 二、填空题 16.311,220,50,50 17. 沿斜面向下 18. 19.甲、乙、丙、丁 三、实验填空题 20.D21.CD(部分2分) 22.解: (1)如图所示,设圆运动半径为R1,则O1K=O1d=R1由几何知识可知; 可得 …………………………2′ 而 …………………………2′ 所以 ……………………1′ (2)若为负电子,初态洛伦兹力方向竖向下, 该电子将向下偏转由P点射出,KP为圆轨 迹上的一条弦,其中垂线与洛伦兹力方向的 交点必为圆心,设该点为O2,其轨迹为大于1/4圆弧。 (如图所示) 由几何知识可知: 可得 ………………2′ 而 ……………………2′ 所以 …………………………1′ 23.解析: 电场反转前上mg=qE①………………1′ 电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力减为零时开始离开斜 面,此时有: qvB=(mg+qE)cosθ②………………2′ 小球在斜面上滑行距离为: s=vt/2③………………1′ V=at④………………1′ (mg+qE)sinθ=mg⑤………………1′ 联立以上各式可得: 小球沿斜面滑行距离S=m2gcos2θ/q2B2sinθ,…………1′ 所以用时间t=mctgθ/qB.………………………………1′ 24.解: (1)输电线路及符号如图示 (2)由△p=I22R线得 I2= =50(A) 又: u1=5000VP=u1I1 I1= =1×103(A) 由 得 ……………………4′ (3)由p=u2I2得 1×105(v) u3=u2-I2R线 =105-50×80 =96000(v) u4=500(v) 又∵p用=96qP ∴N·p0=96qp N=192(个)答: …………4′ 25.解析 (1)电压表满偏。 若电流表满偏,则I=3安,U=IR=1.5伏,大于电压表量程。 ……3′ (2)由功能关系,Fv=I2(R+r)① 而I=U/R② ③ 代入数据得 牛④………………4′ (3)由能量守恒得,R中释放的热量 0.125(J)…………………………3′ 26.解 (1)设线框边的速度为v,则v= 一匝圈中的感应电动势为E1=2×B 1v 代入数据解得E1=0.31V……………………5′ (2)N匝线圈中的总感应电动势为E=NE1………………2′ 由欧姆定律,得E=I(R+r) 代入数字解得R+r=12Ω…………………………3′
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