1、宜昌一中沙市中学公安一中2013年秋季高二年级期末考试物理试卷命题学校：宜昌一中 审题学校：沙市中学、公安一中考试时间：2014年1月18日下午14：1015：40 试卷满分：110分一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。18题为单选题，912为多选题）1用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的确定不是由比值法定义的是A加速度 B电场强度 C电阻 D磁感应强度【答案】AA、根据牛顿第二定律，加速度与所受的合力成正比，与质量成反比，故A错误；B、电场强度等于试探电荷受到的电场力与试探电荷电量的比值，故B正确；C、电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值，故C正
2、确；D、磁感应强度等于安培力与电流与导线长度的乘积的比值，故D正确。故选A。【考点】物理量的比值定义法 2如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中 A通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 C通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 D通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引【答案】C当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知通过电阻的电流方向为ba；根据楞次定律“
3、来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥；综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为ba，磁铁与线圈相互排斥，故C正确。故选C。【考点】楞次定律3在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如右图所示，则A线框产生的交变电动势的频率为100HzB在t=0.005s时线框平面与中性面重合C在t0.01s时线框的磁通量的变化率为零D线框产生的交变电动势的有效值为311V【答案】BA、由图可知T0.02s，所以频率f50Hz，故A错误；B、在t=0.005s时，e0，线圈与磁场垂直，则线框平面与中性面重合，故B正确；C、由图可知t=0
4、.01s时，e=311V，此时磁通量的变化率最大，故C错误；D、线框产生的交变电动势的最大值为311V，故D错误。故选B。【考点】交变电流的周期、频率、峰值、有效值以及它们的关系4图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是 A向上 B向下 C向左 D向右【答案】B由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向
5、外运动，它所受洛伦兹力的方向，根据左手定则可知洛仑兹力向下，故B正确。故选B。【考点】力的合成；右手螺旋定则；左手定则5图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子由M点向N点运动，可以判定 A粒子带负电，运动过程电势能减小 B粒子带负电，运动过程电势能增大C粒子带正电，运动过程电势能减小 D粒子带正电，运动过程电势能增大【答案】C由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，粒子带正电，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确。故选C。【考点】电势能；电场线6半径为r的圆形空间内，存在垂直于
6、纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场沿半径AO方向射入磁场，并从B点射出。AOB120，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为 ABC D【答案】D由图可知，粒子转过的圆心角为60，；转过的弧长为；则运动所用时间故选D。【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动7如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，灯泡A1与自感线圈串联，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 A当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮B当接通电路时，A1和A2始终一样亮C当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭D当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭【答案】CAB
7、、合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A B错误；CD、断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，故C正确D错误。故选C。【考点】自感现象和自感系数8如图所示，平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。现保持极板A和B的正对面积不变，使极板A上移一小段距离后，微粒P的运动情况是 A仍静止不动 B向下运动 C向上运动 D无法判断【答案】B开始时粒子受重力和电场力，二力平衡；使极板A向上移动后，
8、板间距增大，电容减小，与电源相连电压不变，由知Q减小要放电，根据知场强减小，电场力减小，电场力小于重力，故向下加速运动。故选B。【考点】电容器的动态分析9如图所示，O是AB的中点，a、b是AB连线上的两点，c、d是AB中垂线上的两点，Oa=Ob=Oc=Od。 若在A、B两点分别放两个等量的正点电荷，取无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是Aa、b两点的电场强度相同Bc、d两点的电势相等C将一个正电荷从a点移动到c点，电场力做功为零D将一个正电荷从a点移动到b点，电场力做功为零【答案】BDA、根据等量同种正点电荷的电场线分布得：a、b两点的场强大小相等，方向相反，电场强度是矢量，所以a、b两点的
9、场强不同，故A错误；B、等量同种正点电荷，其连线的中垂线不是一条等势线，可根据电场强度的方向可知，即为Oc，0d；Oa=Ob=Oc=Od，所以c、d两点的电势相等，故B正确；C、根据沿电场线方向电势降低，所以O点电势均高于c与d点而AB连线的电场强度的方向为：AO，BO；所以a点电势大于O点电势，即a点电势大于c点电势，将一个正电荷从a点移动到c点，电势能减小，电场力做正功，故C错误；D、由于a点电势等于b点电势，所以将一个正电荷从a点移动到b点电势能变化为零，电场力做功为零，故D正确。故选BD。【考点】电场线；电势能10地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向
10、里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动。如图所示，由此可以判断 A油滴一定做匀速直线运动 B油滴一定做匀变速直线运动 C油滴带正电，且它是从M点运动到N点 D油滴带负电，且它是从N点运动到M点【答案】ADAB、油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确；CD、如果油滴带正电，则合力不可能为零，若带负电，受力情况如图所示，可知，油滴的速度从N点到M点，故D正确。故选AD。【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动11如图所示，理想变
11、压器原线圈连接的交变电压有效值保持不变， L1、L2是完全相同的两个灯泡，电表均为理想电表，开始时开关S是闭合的。当开关S断开后，下列说法正确的是A电压表的示数变大 B电流表A1的示数减小C电流表A2的示数变大 D灯泡L1的亮度变亮【答案】BDS断开后相当于负载减少，总电阻增大，副线圈中电流减小，原线圈中的电流也减小，故B正确C错误；副线圈电流减小，但副线圈两端的电压不变，因此定值电阻的分压减小，所以灯泡L1的亮度变亮，故A错误D正确；故选BD。【考点】变压器的构造和原理；闭合电路的欧姆定律12如图所示，在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框ab
12、cd，线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框ab边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=，cd=2，线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中Aab间的电压为 Bad间的电压为C线框中的电流在ab边产生的热量为D线框中的电流在ad边产生的热量为【答案】ADAB、产生的感应电动势：，感应电流：，ab间的电压为，而ad间的电压为：，故A正确，B错误；C、因感应电流：I=ER，线框中的电流在ab边产生的热量为，故C错误；D、由上分析可知，线框中的电流在ad边产生的热量：，故D正确。故选AD。【考点】法拉第电磁感应定律；焦耳定律二、实验题（本题包括2小题，共16分）13（
13、10分）小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为mm。（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔，选择开关旋至电阻挡“1”挡位；将红、黑表笔短接，调节旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的处（填“0刻线”或“刻线”）；把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示，则金属丝的电阻为。（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：电源E（两
14、节干电池，3V），电流表（量程0.6A，内阻约1），电压表（量程3V，内阻约10k），滑动变阻器（阻值范围020，额定电流1 A）。要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。【答案】（1）0.850 （2）B 0刻线 6 或6.0 （3）如图（1）螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为35.00.01mm=0.350mm，所以最终读数为0.5mm+0.350mm=0.850mm；（2）用多用电表粗测金属丝的阻值时选档后一定要先进行欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮B，使指针对准电阻的0刻线处；测量后指针示数为6，倍率为“1”，
15、故最后读数为：61=6；（3），被测电阻为小电阻，故采用电流表外接法；题目要求滑动变阻器采用限流式接法，连接实物电路图如图。【考点】多用电表的使用；伏安法测电阻14（6分）某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，其原理如下图所示，电路中串联了一只2的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据（见表格）。U(V)1.401.301.201.101.00 I(A)0.040.070.120.170.20 请你根据表中数据在给出的坐标图中画出UI图线，并求出该电池的电动势EV，内阻r。 【答案】1.50 0.5 图像如图所示根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象
16、如图所示，由图可知，电动势E=1.50V， 电源内阻；【考点】测定电源的电动势和内阻三、计算题（本题共4小题，共46分，解答应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）15（10分）如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成角，求棒ab受到的摩擦力的大小和支持力的大小。【答案】、受力分析图，设导体棒受到的安培力、支持力和摩擦力为别为FA、FN和Ff，由平衡条件得：、，而求解得、【考点】共点力平衡16（10分）如图所示，长、宽分别为L1=0.05 m、L2=0.04 m的矩
17、形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n =400，总电阻为r =1 ，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D焊接在一起，并通过电刷和一个R=9 的定值电阻相连。线框所在空间有水平向右的匀强磁场，磁感应强度B= 0.25 T 。线框从图示位置（线框平面和磁场垂直）开始在外力的驱动下绕其竖直中心轴以角速度=l00 rad/s匀速转动。求：（1）电阻R消耗的电功率P；（2）从图示位置转过90的过程中，通过电阻R的电荷量q.【答案】 （1）匀速转动： 则（2）根据: ，其中得【考点】交变电流的最大值、有效值；法拉第电磁感应定律17.（12分）如图所示，足够长的光滑平行
18、金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L0.40m，一个磁感应强度B0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间接有阻值为R0.30的电阻，一电阻为r0.20的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab在不同时刻的位置（如下表），导轨电阻不计，重力加速度g10m/s2。求：（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值；（2）金属棒的质量m；（3）在前0.7s的时间内，回路产生的焦耳热Q.【答案】0.6V m0.04kg Q0.58J(1)0.6V.(2)从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动速度v5m/s由mgF0，FBIL，I，EBL
19、v.解得m0.04kg.(3)棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳热则：mgsQmv20解得Q0.58J.【考点】法拉第电磁感应定律；功能关系18（14分）如图所示，水平放置的平行金属板A和D间的距离为d，金属板长为L=d，两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成60o角，且挡板足够长，K与N间的距离为。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A、D的中点O沿平行于金属板方向以某一速度射入，不计粒子的重力。该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K：（1）求该粒子从O点射入时的速度大小v0；（2）若两档板所夹的整个区域存在
20、一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B0 ；（3）若磁场方向变为垂直纸面向里，且只存在于两档板所夹间的某一区域内，同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin.【答案】 （1）粒子在电场中做类平抛运动：、代入可得：(2)射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为水平方向：，竖直方向：可得：即：，粒子垂直MN板入射粒子到达K点时速度为：由几何关系可得：粒子圆周运动半径为且满足：可得：(3)磁场反向，如图，粒子从K点入射后做匀速直线运动从D点开始进入磁场，根据对称性，需偏转3
21、00o后从E点射出，做匀速直线运动垂直打到NP挡板上。根据：可得：要使B最小，则需使半径r最大，临界情况是轨迹刚好和挡板相切，由几何关系可得：，得：解得：【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动宜昌一中沙市中学公安一中2013年秋季高二年级期末考试物理试卷参考答案1.A 2.C 3.B 4.B 5.C 6.D 7.C 8.B 9.BD 10.AD 11.BD 12.AD 0.6A3V待测金属丝+13（1）0.850（0.8480.852） （2分）（2）B （2分） 0刻线 （2分）6 或6.0 （2分）（3）如图（2分） 141.48（1.461.50）（2分） 0.4
22、（0.20.5） (2分) 图像略（2分）15.（10分）受力分析图（2分）设导体棒受到的安培力、支持力和摩擦力为别为FA、FN和Ff，由平衡条件：FAsin=Ff 2分FAcos+ FN =mg 2分 FA=BIL 2分联立FN=mgBIL cos （1分）Ff=BILsin （1分）16（10分）（1）匀速转动： （2）根据:17.（12分）(1)0.6V. （2分）(2)从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动 速度 v5m/s （2分）由 mgF0，FBIL，I，EBLv.解得 m0.04kg. （4分）(3)棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳热则：mgsQmv20解得 Q0.58J. （4分）18.（14分）（1）粒子在电场中做类平抛运动： 代入可得：(2)射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为水平方向： 竖直方向：可得： 即：，粒子垂直MN板入射.2分粒子到达K点时速度为：.1分由几何关系可得：粒子圆周运动半径为且满足：可得：(3)磁场反向，如图，粒子从K点入射后做匀速直线运动从D点开始进入磁场，根据对称性，需偏转300o后从E点射出，做匀速直线运动垂直打到NP挡板上。根据：可得：要使B最小，则需使半径r最大，临界情况是轨迹刚好和挡板相切由几何关系可得： 可得：解得：版权所有：高考资源网()版