北京四中学年度高二年级第一学期期末测验物理试题.docx
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北京四中学年度高二年级第一学期期末测验物理试题
物理试卷
(试卷满分为100分,考试时间为100分钟)
一.选择题(本大题共15小题;每小题3分,共45分。
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
1.关于电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.由公式E=F/q可知E与F成正比,与q成反比
B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比。
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做正功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少
2.关于磁感应强度的下列说法中,正确的是()
A.通电导线在磁场中受到安培力越大的位置,则该位置的磁感应强度越大
B.磁感线上某一点的切线方向就是该点磁感应强度的方向
C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向
D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
3.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽为d,杆与导轨间的摩擦因数为μ,有电流时ab恰好在导轨上静止,如右图所示。
下图是从右侧观察时的四种不同的匀强磁场方向下的四个平面图,其中通电细杆ab与导轨间的摩擦力可能为零的是()
4.如图所示,将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上,金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离也为r。
由于静电感应在金属球上产生感应电荷。
设静电力常量为k。
则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况,以下说法中正确的是()
A.电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都等大反向
B.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强
,方向向右
C.感应电荷全部分布在金属球的表面上
D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面
5.如图,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,两个电子以不同的速率,从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场,其中甲电子从c点射出,乙电子从d点射出。
不计重力,则甲、乙电子()
A.速率之比2:
1
B.在磁场中运行的周期之比1:
2
C.在正方形磁场中运行的时间之比1:
2
D.速度偏转角之比为1:
2
6.如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。
一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线,轨迹如图中虚线所示。
下列结论正确的是()
A.负点电荷一定位于N点右侧
B.a点的电势低于b点的电势
C.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
D.粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小
B
7.真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示,以下判断正确的是()
A.x=2a处的电势一定为零
B.点电荷M、N一定为同种电荷
C.点电荷M、N一定为异种电荷
D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:
1
8.真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。
在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。
下列说法正确的是()
A.B点的电场强度大小为0.25N/C
B.A点的电场强度的方向沿x轴负方向
C.点电荷Q是正电荷
D.点电荷Q的位置坐标为0.3m
9.在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为l.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。
则以下判断中正确的是()
A.电动机的输出功率为14W
B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机产生的热功率4.0W
D.电源输出的电功率为24W
10.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,
、
为理想电流表和理想电压表。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()
A.电压表示数变小
B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多
D.a点的电势降低
11.如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。
MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直。
一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用。
则以下说法正确的是()
A.在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为
B.在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为
C.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为
D.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为
12.如图所示,在竖直虚线MN和
之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直于MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区。
如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区。
则下列判断正确的是()
A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B.该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
13.如图所示,水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。
现在使小球从稍低些的b点由静止释放,经过轨道端点P进入两板之间的场区。
关于小球和小球从b点释放进入金属板间的运动情况以下判断中正确的是()
A.小球可能带负电
B.小球在电、磁场中运动的过程动能增大
C.小球在电、磁场中运动的过程电势能增大
D.小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变
14.如图所示,虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,在电磁混合场中带电小球可能沿直线通过的有()
15.如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg,电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。
现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2。
则()
A.木板和滑块一直以2m/s2做匀加速运动
B.滑块先做匀加速运动,再做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动
C.最终木板以2m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s做匀速运动
D.最终木板以3m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s的匀速运动
二.填空题(本大题共3小题,共22分。
把答案填在答题纸的横线上)
16.用游标50分度的卡尺测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。
可读出圆柱的直径为mm。
17.在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
5
10
0
45
0
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。
再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数D=mm。
A.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V1(量程15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
E.滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(总阻值100Ω,额定电流2A)
(2)为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。
欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数R=_____Ω。
(3)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。
为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用(选填器材前的字母)。
(4)若采用上图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。
18.某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
(1)他采用如左图所示的实验电路进行测量。
右图中给出了做实验所需要的各种仪器。
请你按电路图把它们连成实验电路。
(2)根据实验数据做出U-I图象,如图所示,蓄电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。
(3)这位同学对以上实验进行了误差分析。
其中正确的是 。
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
三.简答题(本大题共3小题,共33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。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
19.一带电粒子无初速度的进入一加速电场A,然后垂直进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),如图所示。
已知加速电场A板间电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。
求:
(1)粒子穿过A板时速度大小v0;
(2)粒子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)粒子从偏转电场射出时速度的偏转角
20.如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图像,不计逸出的电子的初速度和重力。
已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U,偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0。
磁场区域的左边界的中点与O点重合,ab边与OO′平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s。
由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场,不计电子之间的相互作用。
求:
(1)为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。
(2)若所有的电子都能从磁场的bc边射出时,荧光屏上亮线的最大长度是多少?
21.在如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45o且斜向上方。
现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45o。
不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大。
求:
(1)C点的坐标;
(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.
物理试题答题纸
班级学号姓名
一、选择题(填答题卡)
二.填空(本大题共3小题,共22分。
把答案填在答题纸的横线上)
16._____________
17.
(1)_____________;
(2)_____________;
(3)_____________,_______________,_______________;
(4)_____________;
18.
(1)
(2)_______________,_______________;
(3)_______________;
三.计算题(本大题共3小题,共33分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,并画出相应的受力图。
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)
19.
本题扣分:
20.
本题扣分:
21.
本题扣分:
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
BD
AB
AC
ACD
D
B
D
B
D
C
C
BC
CD
BD
二.填空(本大题共3小题,共22分。
把答案填在答题纸的横线上)
16.42.1217.
(1)0.518;
(2)3.0;(3)A,C,E;(4)b;
18.
(1)略
(2)2.0,3.75;(3)AC;
三.计算题(本大题共3小题,共35分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
并画出相应的受力图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)
19.
(1)电子在电场A中加速运动,由动能定理:
(2)电子在加速电场中作类平抛运动,
水平方向为匀速直线运动,则粒子在电场中偏转时间:
竖直方向为匀加速直线运动:
∴粒子从偏转电场射出时的侧移量:
(3)电子从偏转电场射出时:
电子从偏转电场射出时速度偏转角满足:
∴电子从偏转电场射出时速度偏转角:
20.
(1)当偏转线圈产生磁场的磁感应强度最大为B0时,电子恰好从b点射出。
电子先经过加速电场加速,由动能定理:
然后,电子在磁场中发生偏转,洛仑兹力提供圆周运动向心力:
由几何关系可知,此时电子做圆周运动的半径为:
∴偏转线圈产生磁场的最大磁感应强度:
(2)电子从偏转磁场射出后做匀速直线运动,当它恰好从b点射出时,对应屏幕上的亮点离O’最远。
此时,电子的速度偏转角满足:
∴电子在荧光屏上亮线的最大长度:
21.
(1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动,故有:
,①同时有
②
粒子运动轨迹如图所示,由几何知识知,
xC=-(r+rcos450)=
③
故C点坐标为(
,0)④
(2)设粒子从A到C的时间为t1,设粒子从A到C的时间为t1,由题意知
⑤
设粒子从进入电场到返回C的时间为t2,其在电场中做匀变速运动,由牛顿第二定律和运动学知识,有
⑥及
,⑦联立⑥⑦解得
⑧
设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3,由题意知
⑨故而,设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为:
⑩
(3)粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动,即沿着v0的方向(设为x′轴)做匀速运动,即
……①
……②
沿着qE的方向(设为y′轴)做初速为0的匀变速运动,即
…③,
……④;
设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v,速度方向与电场方向的夹角为α.
由图中几何关系知
…⑤,
…⑥,
…⑦
综合上述①②③④⑤⑥⑦得
……⑧
……⑨
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- 北京 中学 年度 年级 第一 学期 期末 测验 物理试题