湖北省武漢二中-學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題含答案

1、.武漢二中 2013 2014 學(xué)年上學(xué)期高二年級(jí)期中考試物理試卷考試時(shí)間：120分鐘滿分： 110分命題人： 陳新國(guó)審題人： 朱璐考試日期：2013.11.7一、選擇題。本題共12 小題；1 8題為單選，每小題3 分； 9 12題為多選，每小題4分；共40 分；多選題選不全的得2 分，有選錯(cuò)或不答的得0 分。1 在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A安培首先提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式B法拉第根據(jù)小磁針在通電導(dǎo)線周?chē)钠D(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫(kù)侖定律D楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)

2、象，并研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法楞次定律2 如圖所示， MN 、 PQ 是間距為 L 的平行光滑金屬導(dǎo)軌，置于磁感強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M 、 P 間接有一阻值為R 的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R 的金屬導(dǎo)線Ma Nab 垂直2Rv導(dǎo)軌放置，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右勻速運(yùn)PbQ動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則（）A通過(guò)電阻R 的電流方向?yàn)镻 RMB ab 兩點(diǎn)間的電壓為BLvC b 端電勢(shì)比a 端高D外力 F 做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱3 如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接;.NS.起來(lái)，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N 1，現(xiàn)在磁

3、鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N 2 ，則以下說(shuō)法正確的是（）A N 1 N 2B N 1 N 2C彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)D彈簧長(zhǎng)度將不變4 如圖所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U 型導(dǎo)線框cdef 相連，導(dǎo)線框cdef 內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef 在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖示規(guī)律變化時(shí)（）A在 t1 時(shí)刻，金屬圓環(huán)L 內(nèi)的磁通量最大B在 t2 時(shí)刻，金屬圓環(huán)L 內(nèi)的磁通量最小C在 t 1 - t 2 時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L 內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D在

4、 t1 - t 2 時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L 有收縮趨勢(shì)5 如圖所示 ,在 a、 b 、 c 三處垂直紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線,a、b 、c 是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn) ,電流大小相等 ,a 處電流在三角形中心O 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則 O 處磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A 1BB 2B2C 3BD3 B226在某次發(fā)射科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“雙星 ”中，放置了一種磁強(qiáng)計(jì)，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為 a、高為 b 的長(zhǎng)方形，放在沿y 軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿 x 軸正方向、大小為I 的電流已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為 e.金屬導(dǎo)電

5、過(guò)程中，自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為 U.則下列說(shuō)法正確的是（）A 電流方向沿x 軸正方向，正電荷受力方向指向前側(cè)面，因此前側(cè)面電勢(shì)較高;.B 電流方向沿x 軸正方向，電子受力方向指向前側(cè)面，因此前側(cè)面電勢(shì)較高C磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B nebUID磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2nebUI7 如圖所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)線與水平方向成角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l 做直線運(yùn)動(dòng)， l 與水平方向成 角，且 ，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A 液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) l l B 液滴一定帶正電C電場(chǎng)線方向一定斜向上D液滴有可能做

6、勻變速直線運(yùn)動(dòng)8如圖甲所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其直角邊長(zhǎng)為 L ，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B. 一邊長(zhǎng)為 L 、總電阻為 R 的正方形導(dǎo)線框 abcd，從圖示位置開(kāi)始沿 x 軸正方向以速度 v 勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域 . 取沿 abcd的感應(yīng)電流為正， 則圖乙中表示線框中電流 i 隨 x 邊的位置坐標(biāo)x 變化的圖象正確的是（）9 如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個(gè)均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k，磁場(chǎng)方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，兩個(gè)電阻的阻值分別為r 和 2r 。由此可知，下列說(shuō)法正確的是（）A電容器上極板

7、帶正電BB電容器下極板帶正電C電容器所帶電荷量為2nSkC5CrnSkCD電容器所帶電荷量為2r210 如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系oxyz （ z 軸正方向豎直向上），一質(zhì)量為m、電荷量為 q 的帶正電小球從原點(diǎn)O以速度 v 沿 x 軸正方向出發(fā)下列說(shuō)法正確的是（）A 若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿z 軸正方向和 x 軸正方向，小球只能做曲;.線運(yùn)動(dòng)B 若電場(chǎng)、磁場(chǎng)均沿z 軸正方向，小球有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿 z 軸正方向和 y 軸負(fù)方向，小球有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿 y 軸負(fù)方向和 z 軸正方向，小球有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)11如圖所示，空

8、間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg 且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上， 在木板左端無(wú)初速放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量 q=+0.2C 的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6N 的恒力， g 取 10m/s2。則（）A 木板和滑塊一直做加速度為2m/s2 的勻加速運(yùn)動(dòng)B 滑塊開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)C最終木板做加速度為2m/s2 的勻加速運(yùn)動(dòng)，滑塊做速度為10m/s 的勻速運(yùn)動(dòng)D最終木板做加速度為3m/s2 的勻加速運(yùn)動(dòng)，

9、滑塊做速度為10m/s 的勻速運(yùn)動(dòng)12如圖所示，在 xOy 平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一、二、四象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，第三象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。P（2L,0 ）、 Q（ 0,2L ）為坐標(biāo)軸上的兩個(gè)點(diǎn)?，F(xiàn)有一電子從P 點(diǎn)沿PQ 方向射出，不計(jì)電子的重力： （）A 若電子從 P 點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O 第一次射出磁場(chǎng)分界線，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為L(zhǎng)2B 若電子從 P 點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O 到達(dá) Q 點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為L(zhǎng)C若電子從 P 點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O 到達(dá) Q 點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為2 LD若電子從 P 點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O 到達(dá) Q 點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為L(zhǎng)

10、，也可能為 2 L二、實(shí)驗(yàn)題。本題包括兩小題，共14 分。13 (4 分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究熱敏電阻的溫度特性。(1) 電鍵閉合前 ,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P 應(yīng)置于端( 選填 a 或 b)。(2) 實(shí)驗(yàn)小組將測(cè)量出的不同溫度下熱敏電阻的阻值與標(biāo)準(zhǔn)值比較后,發(fā)現(xiàn)二者有一定的差異。除偶然誤差外,你認(rèn)為造成誤差的原因可能是。;.14（ 10 分）實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G1 內(nèi)阻r 1 的電路如圖所示。供選擇的儀器如下：待測(cè)電流表 G1（ 0 5mA ，內(nèi)阻約 300）；電流表 G2 （0 10mA ，內(nèi)阻約 100）；定值電阻 R1（ 300

11、）；定值電阻 R2（ 10）；滑動(dòng)變阻器 R3（ 0 1000）；滑動(dòng)變阻器 R4（ 0 20）；干電池（ 1.5V ）；開(kāi)關(guān) S 及導(dǎo)線若干。（ 1）定值電阻應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。（在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào)）（ 2）補(bǔ)全實(shí)物圖連線。（ 3）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：按電路圖連接電路，將滑動(dòng)觸頭移至最端（填 “左 ”或 “右 ”）；閉合開(kāi)關(guān) S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、 G2 的讀數(shù)I1、I2；多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2 讀數(shù) I1、I2；以 I2 為縱坐標(biāo)， I1 為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。根據(jù) I2- I 1 圖線的斜率 k 及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式。三、計(jì)算題。本

12、題共5 小題，滿分60 分；解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。15 （ 10 分）質(zhì)量為m 0.02 kg 的通電細(xì)桿ab 置于傾角為 37 的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d 0.2 m，桿 ab 與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.4 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab 靜止不動(dòng)，通過(guò)ab 桿的電流范圍為多少？16（10 分）兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN 、 M N平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l ，電阻不計(jì)， M 、 M處接有如圖所示的電路，電路

13、中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長(zhǎng)度也為 l 、阻值同為R 的金屬棒 ab 垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中ab 在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab 運(yùn)動(dòng)距離為 x 的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：;.(1)ab 運(yùn)動(dòng)速度v 的大??；(2) 電容器所帶的電荷量 q.17（ 12 分）如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d 0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R 2 的電阻連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL 4 的小燈泡 L連接在CDFE 矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE 長(zhǎng) l 2 m，有一阻值r 2 的金

14、屬棒 PQ 放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD 處 CDFE 區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間變化如圖乙所示在t 0 至 t 4 s 內(nèi)，金屬棒PQ 保持靜止，在t 4 s 時(shí)使金屬棒PQ 以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)已知從t 0 開(kāi)始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF 處的整個(gè)過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化求：(1) 通過(guò)小燈泡的電流(2) 金屬棒 PQ 在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小;.t=t 0.18 （14分） 如圖所示，在直角坐標(biāo)系x0 y 內(nèi)，有一質(zhì)量為m , 電荷量為q 的粒子 A 從原點(diǎn) O沿 y 軸正方向以初速度v0 射出，粒子重力忽略不計(jì)，現(xiàn)要求該粒子能通過(guò)點(diǎn)P(a, -b ),可通過(guò)在

15、粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)摹?場(chǎng)” 來(lái)實(shí)現(xiàn)。(1) 若只在整個(gè) I 、II 象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 使粒子 A 在磁場(chǎng)中作勻速 圓周運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá) P 點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小；(2)若只在 x 軸上某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q, 使粒子 A 在 Q 產(chǎn)生的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P 點(diǎn)，求點(diǎn)電荷Q 的電量大??；(3) 若在整個(gè)I 、II 象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 并在第 IV 象限內(nèi)加平行于x 軸，沿 x 軸 正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，也能使粒子A 運(yùn)動(dòng)到達(dá)P 點(diǎn)。如果此過(guò)程中粒子A 在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度E 的大小19 （ 14 分

16、）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd 內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 在 t=0 時(shí)刻，一位于正方形區(qū)域中心O 的粒子源在abcd 平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長(zhǎng)， 不計(jì)重力和粒子之間的相互作用力。已知平行于ad 方向發(fā)射的粒子在時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd 上的某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求： （已知 sin232 ）2004（ 1）粒子的比荷q ；m（ 2）從粒子發(fā)射到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)所用的時(shí)間；（ 3）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在各個(gè)方向均勻分布，在 t=t 0 時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比

17、。;.;.武漢二中 2013 2014 學(xué)年上學(xué)期高二年級(jí)期中考試物理試卷答案一、選擇題。本題共 12 小題； 1 8 題為單選，每小題 3 分； 9 12 題為多選，每小題 4 分；共 40 分；多選題選不全的得 2 分，有選錯(cuò)或不答的得 0 分。題號(hào)123456789101112答案CDADBCDCADBCDBDAD二填空題 ( 共 14 分)13 (4 分）(1)a(2 分 )（ 2）電流表的分壓（2 分）14（10 分）（1）（2 分）（2 分）（ 2）實(shí)物圖連接見(jiàn)右圖（ 2分，出現(xiàn)任何一處錯(cuò)誤不給分）（ 3）左（ 2 分）（ 4） r1 (k 1) R1（2分）三、計(jì)算題（ 10+1

18、0+12+14+14=60 分）15（ 10 分）解：當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過(guò) ab 的電流最大為 Imax ；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F2 ，電流為 Imin.正確地畫(huà)出兩種情況下的受力圖如圖所示，由平衡條件列方程求解根據(jù)第一幅受力圖列式如下：F1mg sinf10（1 分）N 1mg cos0（1 分）f1N 1（1 分）F1BI max d（1 分）解上述方程得： I max0.46A （1 分）根據(jù)第二幅受力圖F2mg sinf 20（1 分）N 2mg cos0（

19、1 分）f 2N 2（1 分）F2BI min d（ 1分）解上述方程得： I min0.14A;.則通過(guò) ab 桿的電流范圍為：0.14A I0.46A（1 分）16（ 10 分）解：（ 1）設(shè) ab 上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，回路中的電流為I ，ab 運(yùn)動(dòng)距離時(shí)間為 t，三個(gè)電阻 R 與電源串聯(lián)，總電阻為4R，則E Blv（1 分）由閉合電路歐姆定律I E（1 分）x4Rt v（1分）由焦耳定律有Q I 2(4R)t（1 分）聯(lián)立上述各式解得v4QRB 2l 2x.（2 分）(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為U，則有 U IR（1 分）電容器所帶電荷量qCU（1 分）解得 q CQR（2 分）

20、Blx17（ 12 分）解：(1)0 4 s 內(nèi)，電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E B20.5 2 V 0.5 V（3 分）S4t t此時(shí)燈泡中的電流IL EE0.5A 0.1 A（3 分）R總Rr RL22 4R r2 2(2)由于燈泡亮度沒(méi)有變化，故I L 沒(méi)變化根據(jù) E Bdv（1 分）I EE（1 分）RRLR總r RRLRRL（1 分）UL I RRLILUL（1 分）RL解得 v 1 m/s（2 分）18（ 14 分）解：（ 1）粒子由 O 到 P 的軌跡如圖所示，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為由幾何關(guān)系知x 所用R1,R1ay2 （ 1 分）由牛頓第二定律可知：mv 02qv 0 BR1 （ 1 分）2 mv0B由此得qa （ 1 分）（ 2）粒子由 O 到 P 的軌跡如圖所示粒子在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為 R2：由幾何關(guān)系知：OxP（ a， b）( a R 2 ) 2b 2R 22R 2a 2b 2y2 a （ 2 分）由牛頓第二定律可知Q;.OxRP（ a， b ）.kQqmv 02R22R2 （