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2008年江苏省黄桥中学高二物理秋学期期中试题人教版


2008 年江苏省黄桥中学高二物理秋学期期中试题
一.单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题只有一个 选项符合题意 ....
1.关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是( A.磁感线就是细铁屑连成的曲线 B.磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向,磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点 自由静止时 N 极所指的方向一致 C.异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,任何时候都是成立的 D.磁感线总是从磁极的 N 极出发,到 S 极终止 2. 如果空间某一区域中存在有电场或磁场中的一种,则下列说法正确的是(设放入的电荷质量很小) ( ) A.如果存在的是电场,则在某处放入静止电荷,该电荷不一定会运动 B.如果存在的是磁场,则放人静止电荷时,该电荷不会做圆周运动 C.如果存在磁场,则放入通电直导体后,该直导体一定受到安培力的作用 D.如果存在电场,在某处放入一静止电荷后经过一段时间后,该电荷的电势能会增加 3. 一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为 B1 的匀强磁场,然 后再进入磁感应强度为 B2 的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,如右图 所示。若 B1=2B2,方向均始终和线圈平面垂直,则在下图所示图中能定性表示 线圈中感应电流 i 随时间 t 变化关系的是(电流以逆时针方向为正) ( ) )

4. 竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感强度B=0.5T,导体ab及cd长均为 0.2m,电阻均为0.1Ω,重均为0.1N,现用力向上推动导体ab,使之匀速上升(与导轨接触良好) ,此 时,cd恰好静止不动,那么ab上升时,下列说法正确的是( A. ab受到的推力大小为2N B. ab向上的速度为2m/s C. 在2s内,推力做功转化的电能是0.8J D. 在2s内,推力做功为0.6J 5. 把导体匀速拉上斜面如图所示,则下列说法正确的是(不计棒和导轨的电阻,且接触面光滑,匀强磁 B 场磁感应强度 B 垂直框面向上) ( ) R
θ



F

A、拉力做的功等于棒的机械能的增量 B、拉力对棒做的功等于棒的动能的增量 C、拉力与棒受到的磁场力的合力为零 D、拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生电能

二.多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得
4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分. 6. 如图所示,一带正电的粒子沿平行金属板中央直线以速度 V0 射入互相垂直的匀强电场 和匀强磁场

区域,粒子质量为 m,带电量为 q,磁场的磁感应强度为 B,电场强度为 E,粒子从 P 点离开电磁场区域 时速度为 V,P 与中央直线相距为 d,重力不计,则下列说法正确的是( A.粒子在运动过程中所受磁场力可能比所受电场力小 B.粒子沿电场方向的加速度大小始终是 C.粒子的运动轨迹是抛物线 D.粒子达到 P 的速度大小 V= V0 ?
2



?BqV

? Eq ? m

2 Eqd m

7. 如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为 m,带电量为 q,小球可在棒上滑动, 现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电量不变,小球由静止 下滑的过程中( A.小球加速度一直增大 B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减少 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 8. 在方向水平的、磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道 cd、ef,其宽度为 1 m, 其下端与电动势为 12 V、内电阻为 1 Ω的电源相接,质量为 0.1 kg 的金属棒 MN 的两端套在导轨上可 沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s ,从 S 闭合直到金属 棒做匀速直线运动的过程中 A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加 B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热 C.匀速运动时速度为 20 m/s D.匀速运动时电路中的电流强度大小是 2 A 9. 如图所示,要使电阻 R1 上有 a→b 的感应电流通过,则应发生在( ) A.合上 K 时 B.断开K时 C.K 合上后,将变阻器 R 滑动头 c 向左移动 D.K 合上后,将变阻器 R 滑动头 c 向右移动 10. 如图所示,光滑 U 型金属导轨 PQMN 水平放置在竖直向上的匀强磁场中, 磁感应强度为 B,导轨宽度为 L,QM 之间接有阻值为R的电阻,其余部分电 阻不计。有质量为 M,电阻值为 R 的金属棒 ab 放在导轨上,给棒一个水平 向右的初速度 Vo 使之滑行,最后停在导轨上。则在此过程中可求的物理量 有 ( ) ( )
2



K

c R a

R1

b

A.整个回路产生的焦耳热 C.棒运动的总位移

B.通过电阻 R 的总电量 D.棒运动的总时间

三.实验题:本题共 2 小题,共分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
1. 11. (1)有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为 1.5V 的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器来完成。几位做实验 的同学手拉手成一串,和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路,闭合开 关,经过一段时间再断开开关,此过程中同学们会有触电的感觉。人有触电感觉 发生在开关 (填“接通瞬间” 、 “断开瞬间”或“一直接通”)时,其原 因是 。 (2)在操场上,两同学相距 L 为 10m 左右,在东偏北、西偏南 11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上, 面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在 灵敏电流计上.双绞线并联后的电阻 R 为 2Ω,绳摇动的频率配合节拍器 的节奏,保持 f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径 h=1m,电流计的最 大值 I=3mA. 试估算地磁场的磁感应强度的数量级_________.数学表达式 B=___________. (用 R,I,L,f,h 等已知量表 示) 12. 如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题. (1)在实验中,电流表指针偏转的原因是 (2)电流表指针偏转跟感应电动势的大小的关系是 (3)第一个成功实验(图 a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈 中同一位置,快速插入和慢速插入有什么量是相同的,什么量是不同 的? (4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:

四.计算题:本题共 6 小题,共 89 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 值的单位 . 13. 如图所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN 为竖直放置的很长的平行金属薄板,两板间有匀强磁场,它 的磁感应强度大小为 B,方向竖直向下,金属棒 AB 搁置在两板上缘,并与两板垂直,现有质量为 m、带 电量大小为 q,其重力不计的粒子,以初速度 v0 水平射入两板间.问: ①金属棒 AB 应朝什么方向、以多大的速度运动,可以使带电粒子做匀速运动? ②若金属棒运动停止,带电粒子在磁场中继续运动时,位移第一次到达

m v0 时的时间间隔是多少? qB

14. 用一根长 L=0.8m 的绝缘轻绳,吊一质量 m=1.0g 的带电小球,放在磁感应强度

B=2.5T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右侧,轻绳刚好水平

拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动.当小球第一次摆到最低点时,悬 线的拉力恰好为 0.5mg(取重力加速度 g=10m/s ).求: (1)小球带何种电荷? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大? 15. 如图(a)所示的螺线管,匝数 n=1500 匝,横截面积 S=20cm ,电阻 r=1.5Ω,与螺线管串联的外 电阻 R1=3.5Ω,R2=25Ω,方向向右、穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化, 试计算电阻 R2 的电功率和 a、b 两点的电势(设 c 点的电势为零) 6 4 2 0 B/T
2 2

a

R1

R2

b

(a)

1 (b)

2

t/s

16. 如图所示,ef,gh 为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为 L=1m,导轨左端连接一个 R=1.5 Ω的电阻,将一根质量 m=0.2kg、电阻 r=0.5Ω的金属棒 cd 垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导 轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为 B=2T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对 金属棒施加一水平向右的拉力 F,使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题。 (1)若施加的水平外力恒为 F=8N,则金属棒达到的稳定速度 v1 是多少? (2)若施加的水平外力的功率恒为 P=18W,则金属棒达到的稳定速度 v2 是多少? (3)若施加的水平外力的功率恒为 P=18W,则金属棒的速度达到 v3=2.5m/s 时的加速度是多少? (4)若施加的水平外力的功率恒为 P=18W,则金属棒从开始运动到速度 v4=2m/s 的过程中电阻 R 产生的 热量为 6.45J,则该过程所需的时间是多少? e R g d c F h f

17.一对平行金属板水平放置,板间距离为 d,板间有磁感应强度为 B 的水平向里的匀强磁场,将金属板连 入如图所示的电路,已知电源内阻为 r,滑动变阻器的总电阻为 R,现将开关 S 闭合,并调节滑动触 头 P 至右端长度为总长度的 处,一质量为 m、电荷量为 q 的带电质点从两板正中央左端以某一初速 度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动. (1)求电源的电动势; (2) 若将滑动变阻器的滑动触头 P 调到 R 的正中央位置, 可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过, 求该质点进入磁场的初速度 v0; (3)若将滑动变阻器的滑动触头 P 移到 R 的最左端,原带电质点恰好能从金属板缘飞出,求质点飞出 时的动能.
1 4

参考答案 一、选择题:
题号 答案 二、实验题: 11. 答案: (1)镇流器的自感现象;断开瞬间;只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生 -5 触电的感觉. (2)10 IR/2πLhf 12.( 1)穿过闭合电路的磁通量变化,产生感应电动势和感应电流。 (2)由欧姆定律 I ?
E ,当电路中总电阻一定时,感应电流越大,感应电动势越大。 R?r

1 B

2 B

3 C

4 B

5 D

6 AD

7 BD

8 CD

9 AC

10 ABC

(3)磁通量变化相同;磁通量变化的快慢不同。 (4)闭合电路中磁通量发生变化就会产生感应电动势和感应电流,感应电动势的大小跟穿过这一电 路磁通量变化率成正比,即 E ? 三.计算题: 13. 解:(1)不管粒子带何种电荷,匀速运动必有 v0 qB ? Eq AB 棒以速度 v 向左运动,产生感应电动势为 ? ? vlB ∴ v0 qB ? ①,即 MN 板带正电,棒 AB 向左运动,设 ②,
?? 。 ?t

vlB q l

③得 v=v0

( 2 )当 AB 棒停止运动后,两板通过 AB 放电板间电场消失,仅受磁场力作圆周运动,位移为

mv0 / qB ? R 时转过圆心角 60o。∴ t ?

T ?m ? 6 3qB


1 2

2 14. 解析: (1)设小球第一次到达最低点时速度为 v,则由动能定理可得 mgL ? mv

在最低点根据牛顿第二定律得, Bqv ? 0.5mg ? mg ? m 解得 q ? 2.5 ? 10
?3

v2 L

C

根据左手定则可判断小球带负电

(2)根据机械能守恒可知,小球第二次到达最低点时速度小仍为 v,此时悬线对小球的拉力为 F,由牛
v2 L

顿第二定律得, F ? Bqv ? mg ? m

解得 F ? 5.5 ? 10

?2

N

15. 1W,0.7V,-5V 16.(1)由 E=BLv、I=E/(R+r)和 F=BIL 知

F=(B2L2v)/(R+r)

v1=4m/s

(2)由F ?

B 2 L2 v 和P ? Fv有v2 ? R?r

P( R ? r ) BL

代入数据后得 v2 ?

18? 2 m / s ? 3m / s 2 ?1
2

(3)由 P=Fv3 E=BLv3 I=E/(R+r) F 安=BIL F—F 安=ma 得:a=11m/s (4)由 Q=Q1+Q2 Q1:Q2=R:r 得: Q=8.6J 由 Pt

?

1 2 mv 4 ? Q 得: 2

1 1 2 mv 4 2 ? Q ? 0.2 ? 2 2 ? 8.6 3 t? 2 ? 2 s ? 0.5s P 18

17. 解析: (1)因带电质点做匀速圆周运动,故电场力与重力平衡, F 电 ? mg ① 又F 电 ? qE ② 两板间电场强度 E电 ? 两板间电压 U ? I ?

U ③ d

R ④ 4

由闭合电路欧姆定律得, I ? 由①~⑤得, E ?

E ⑤ R?r

4( R ? r )dm g Rq

(2)由题意知,电场力竖直向上,故质点带负电,由左手定则得洛伦兹力竖直向下,由平衡条件可得, ⑥ mg ? qv0 B ? F 电
/ 因两极板间电压 U ? I ?

/

R ? 2U 2

故 E电 ? 2E电 , F ⑦ 电 ? E 电 ? 2mg 由⑥⑦解得, v0 ?

/

/

mg ⑧ qB
//

(3)因板间电压变为 U
//

? IR ? 4U ⑨

故电场力 F 电 ? 4F 电 ? 4mg 由动能定理得, F电 由⑧⑨⑩解得 Ek ?
//

d d 1 2 ? mg ? Ek ? mv 0 ⑩ 2 2 2

3m gd m3 g 2 ? 2 2. 2 2B q

江苏省黄桥中学 08 年秋学期高二期中试题

二、实验题:
11.(1) (2) 12. (1 ) (3) (4) ; ; 。 ; (2) 。 。 ; 。

理 答





三.计算题:
13.

14.

15. 6 4 2 0

B/T

a

R1

R2 (a)

b

1 (b)

2

t/s

16. .

e

c

f

R g d

F h

17.


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