山西省太原市学年高二上学期期末考试物理试题Word版含答案.docx
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山西省太原市学年高二上学期期末考试物理试题Word版含答案
太原市2016—2017学年第一学期高二年级期末考试
物理试卷
一、单项选择题:
本题包含10小题,每小题3分,共30分。
请将正确选项前的字母填在下表相应
位置。
1.关于磁感应强度B,下列说法正确的是
A.根据B=
,磁感应强度B与安培力F成正比,与电流I成反比
B.磁感应强度是矢量,方向与电流的方向相同
C.磁感应强度是矢量,方向与安培力的方向相同
D.磁感线密集的地方磁感应强度大些,稀疏的地方磁感应强度小些
2.关于静电力与洛伦兹力,以下说法正确的是
A.电荷在电场中就会受到静电力;电荷在磁场中就会受到洛伦兹力
B.静电力对电荷一定会做功,而洛伦兹力对电荷却不做功
C.只有运动的电荷在磁场中才可能受到洛伦兹力的作用
D.静电力与洛伦兹力一样,受力方向都沿电场线或磁感线方向
3.如图所示,同一平面内有四根彼此绝缘且两两平行的通电直导线,O为其中心,导线中通有大小
相等、方向如图的电流I1、I2、I3、I4,关于它们产生的磁场,下列说法正确的是
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度的方向垂直纸面向里
C.O点的磁感应强度的方向垂直纸面向外
D.若减小电流I1,则O点磁场增强
4.如图所示,低电位报警器由两个基本的门电路和蜂鸣器组成。
该报警器只有当A端输入电压过低
时(与B相同),蜂鸣器才会发出警报,则
A.甲是“或”门,乙是“非”门
B.甲是“或”门,乙是“与”门
C.甲是“与”门,乙是“或”门
D.甲是“与”门,乙是“非”门
5.在如图的电路中,闭合开关S后,由于电阻元件发生短路或断路故障,理想电压表示数减小而理
想电流表示数增大,则出现的故障可能
A.R1断路
B.R2断路
C.R3断路
D.R1短路的同时R3断路
6.如图,R1=R2=R3=R4=R。
开关断开时,间距为d的平行板电容器的水平极板中间有一质量为
m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态,则
A.减小电容器两板间距,小球将向下运动
B.将电容器两板以中心为轴转过30°(图中虚线),小球继续保持静止
C.闭合开关,小球继续保持静止
D.闭合开关,小球将向上运动
7.如图所示,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻。
闭合电键S,当R的滑动触头向左移动时,关
于理想电压表和理想电流表示数的变化,下列判断正确的是
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表和电流表的示数都变大D.电压表和电流表的示数都变小
8.如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
大量相同
的离子、以相同的速率v,由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域。
图中曲线表示离子在
磁场中运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,与x轴的交点为N,且
OM=ON=L。
不计离子受到的重力及离子间的相互影响,则粒子
A.在磁场中运动的时间最长为
B.沿与x轴正方向30°角射入的比45°射入的在磁场中通过的路程小
C.沿与x轴正方向成45°射入时会经过(−
,0)点
D.沿x轴正方向射入时会经过(−
,0)点
9.半径为R的
光滑圆槽固定在竖直平面内,处于电场强度为E、磁感应强度为B的区域内,其方
向如图所示。
一比荷为
的带正电小物块,从圆槽的顶点由静止沿圆槽滑到圆槽的最低点。
下列说法中正确的有
A.小物块下滑过程中速率越来越大
B.小物块下滑过程中受到的洛仑磁力越来越大
C.小物块滑到底端时的速度大小为
D.小物块滑到底端时对轨道的压力大小为2mg
10.平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁
场,磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m,电荷量为
q(q>0)。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM对上另一点射出磁场。
不计重力,
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
二、多项选择题:
本题包含5小题,每小题3分,共15分。
在每小题给出的四个选项中,至少有
两个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有错或不答的得0分。
请将正确选项前的字
母填在下表内相应位置。
11.一个质子穿过某一空间而未发生偏转,则此空间
A.可能同时存在电场和磁场,它们的方向与质子运动方向相同
B.可能仅存在磁场,方向与质子运动方向平行
C.可能仅存在磁场,方向与质子运动方向垂直
D.可能存在正交的电场和磁场,它们的方向均与质子速度的方向垂直
12.如图是医用回旋加速器示意图。
其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,并分别与高
频电源相连。
现用其分别加速氚核(
)和氦核(
),下列说法中正确的是
A.氦核出射时的最大速度比氚核的大
B.氚核在D形盒中做圆周运动的周期比氦核大
C.氦核和氚核出射的最大动能相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子出射的最大动能
13.如图,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为定值电阻R的电压-电流关系图线。
将R分别接到a、b两电源上,那么
A.电源a的电动势和内电阻均大于电源b的
B.R接到b上时比接到a上时电路中的电流大
C.R接到a上时比接到b上时电源的输出功率大
D.R接到b上时比接到a上时电阻R的发热功率大
14.如图所示,一束不同的正离子,垂直E、B1方向射入匀强电场和匀强磁场正交的区域内,结果
发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转。
如果让这些未偏转的离子垂直于B2方向进入匀
强磁场B2中,发现这些离子又分裂成几束。
对进入B2的离子,可得出
A.它们的速率一定各不相同
B.它们的电荷量可能相同
C.它们的质量可能相同
D.它们的电荷量与质量之比可能相同
15.如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的
匀强磁场。
三个相同的带正电粒子,比荷为
,先后从A点沿AD方向以大小不等的速率射入匀
强磁场区域,已知粒子只受磁场的作用力,则
A.从F点飞出磁场的粒子速度大小为
B.所有从AF边上飞出磁场的粒子,在磁场中的运动时间都相同
C.从E点飞出磁场的粒子,在磁场中的运动时间为
D从ED边上的某一点垂直ED飞出磁场的粒子,其轨道半径为2
三、实验题:
本题共2小题,共14分。
请将答案填在题中横线上或按要求作答。
16.(6分)在用多用电表的欧姆档测量阻值约为几十千欧的电阻Rx时,操作步骤如下:
①将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对准欧姆档的零刻度,断开两表笔
②将两表笔分别与被测电阻的两端接触,读出Rx的值,断开两表笔
③旋转选择开关使其尖端对准欧姆档“×1k”
④旋转选择开关使其尖端对准“OFF”档,并拔出两表笔
(1)合理的操作顺序为___________;(填步骤前的字母)
(2)根据图示指针位置,被测电阻的阻值Rx=__________Ω;
(3)用多用电表欧姆档测量定值电阻时,下列说法正确的是____________。
(多选)
A.测量时如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率较小的档位,重新调零后测量
B.测量时如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
D.换用不同倍率测量时都必须重新调零
17.(8分)某研究小组收集了两个电学元件:
电阻R0(约为20Ω)和手机中的锂电池(E的标称值
为3.7V,最大放电电流为600mA)。
实验室备有如下器材:
A.电压表V(量程3V,内阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程150mA,内阻RA1约为3Ω)
C.电流表A2(量程3A,内阻RA2约为0.2Ω)
D.滑动变阻器R1(量程3A,最大电流1A)
E.电阻箱R2(99.9Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为测定电阻R0的阻值,该小组设计了一测量电路,与其对应的实物连接如图1,图中的电流表
A应选__________(选填“A1”或“A2”),并将实物连线补充完整;
(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r,该小组设计了如图2所示的电路图。
根据测量数据作出
图线如图3所示。
若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=___________,
内阻r=___________。
(用k、b和R2表示)
四、计算题:
本题共5小题,共41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。
18.(8分)在如图的电路中,R0为电阻箱。
闭合开关,当电阻箱的电阻调为R1=14.0Ω时,电流表的
示数为I1=0.2A;当电阻箱的电阻调为R2=9.0Ω时,电流表的示数为I2=0.3A。
求电源的电动势E和内电阻r。
19.(8分)欧姆表内部使用1.5V干电池一节,将两表笔短接时,表针刚好指于0Ω处,此时有30mA
的电流流过表笔。
如用此挡测某一电阻,指针恰好指在刻度盘的正中间,则:
(1)该电阻阻值为多大?
(2)若用此挡测两个串联起来的这样的电阻,则通过表笔的电流是多大?
20.(8分)如图所示,两倾斜平行光滑导轨电阻不计,相距为20cm,与水平面的夹角θ=45°。
金属
棒MN垂直导轨,质量为10g,电阻R0=8Ω;匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下;
电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω。
现闭合开关S,调节R1为某一值时,MN恰好平衡。
取g=10m/s2,求:
(1)MN受到的安培力大小;
(2)此时R1的阻值。
21.(8分)选做题本题包含A、B两题,请任选一题做答。
如两题都做,按A题计分。
A.如图,在xOy坐标系中,第二象限内存在极板与y轴平行的加速电场;在第一象限内,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过电压
为U的电场加速后,从A[0,(l+
)l]点垂直于y轴进入磁场,而后从x轴上的D点离开磁场。
已知
,不计重力。
求:
(1)带电粒子离开加速电场时的速度v0;
(2)D点的坐标。
B.如图,在xOy坐标系中,第二象限内存在极板与y轴平行的加速电场;在第一象限内,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过电场加速,从A点沿直线以垂直于y轴的速度进入磁场,而后经过x轴上的D(l,0)点和y轴上的P(0,
−
)。
不计重力,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度大小;
(2)加速电场的电压。
22.(9分)选做题:
本题包含A、B两题,请任选一题做答。
如两题都做,按A题计分。
A.如图,真空中半径r=2.5×10-2m的圆形区域内,有B=0.2T、方向如图的匀强磁场,其中ab为
一直径。
比荷为
=1.0×108C/kg的相同正粒子,以v0=1.0×106m/s的相同速率,从a点沿着
各个方向射入磁场,且初速度方向与磁场方向都垂直,不计重力。
求:
(1)沿ab方向入射的粒子射出点与b的距离;
(2)若粒子从b点离开磁场,粒子在磁场中运动的时间。
B.如图1所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限存在随时间做周期性变化的匀强磁场,其B-t图像如图2所示,以垂直纸面向外为磁场的正方向。
一个带电正粒子在该平面内从x轴上的P点,以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场,在0时刻恰好经过y轴上的Q点射出电场,并在
时刻(T的大小未知)第一次经过x轴进入第四象限,且进入的速度又恰好垂直于x轴。
已知OP=d,OQ=2d,不计重力。
求:
(1)带电粒子离开电场时速度的大小和方向;
(2)交变磁场的周期T;
(3)带电粒子在
时刻的位置坐标。
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