福建省厦门第一中学2008―2009学年度

第一学期期中考试

高二年物理试卷

第Ⅰ卷    

      一、本题共13小题,每小题5分,共65分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.

(    )1.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的                                             

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     A.极板应带正电  

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     B.极板应带正电

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    C.极板应带正电   

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   D.极板应带正电

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(   )2.如图所示,在矩形ABCDAD边和BC边的中点MN各放一个点电荷,它们分别带等量的正、负电荷。EFAB边和CD边的中点,PQ两点在MN的连线上,MP=QN.对于EFPQ四点,其中电场强度相同、电势相等的两点是                                                       

     A.EF                 B.PQ

     C.AB                 D.CD

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 (    )3.某电场的部分电场线如图所示,AB是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点,下列说法中正确的是                                                                                

A.粒子一定是从B点向A点运动

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     B.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度

     C.粒子在A点的动能小于它在B点的动能

     D.电场中A点的电势高于B点的电势

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     (    )4.图甲是某电场中的一条电场线,AB是这条电场线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从AB运动过程中的速度图线如图4乙所示。比较AB两点电势的高低和场强的大小,可得         

                                       A.UAUB              B.UAUB

                                       C.EAEB              D.EAEB

 

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(    )5.如图所示,A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关  S分别与电源两极相连,两极中央各有一个小孔ab,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回.现要使带电质点能穿过b孔,则可行的方法是                                                           

      A.保持S闭合,将A板适当上移

      B.保持S闭合,将B板适当下移

      C.先断开S,再将A板适当上移

      D.先断开S,再将B板适当下移

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(    )6.在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动片Pb端移动时                         A.电压表示数变大,电流表示数变小

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     B.电压表示数变小,电流表示数变大

     C.电压表示数变大,电流表示数变大

     D.电压表示数变小,电流表示数变小

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(    )7.如图所示,是测定两个电源的电动势E和内电阻r实验中得到的路端电压U和电流I的图线,则应有                                                                             A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2

     B.当I1=I2时,外电阻R1=R2

     C.当U1=U2时,电源输出功率P出1<P出2

     D.当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1<P内2

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(   )8.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V.重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,则这台电动机正常运转时的输出功率为                                                                           

   A.32W                    B.44W

     C.47W                     D.48W

 

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(    )9.用两个相同的G表改装成量程不同的电流表A1和A2,其中A1的量程是A2的2倍,现将它们接入电路,下列说法正确的是                                                                                 A.若两表串联,则指针偏角θ1θ2,两表示数相等

     B.若两表串联,则指针偏角θ1=θ2,A1示数大于A2示数

     C.若两表并联,则指针偏角θ1θ2,两表示数相等

     D.若两表并联,则指针偏角θ1θ2,两表示数相等

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(    )10.如图所示,带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是     

A.N极竖直向下

B.N极竖直向上

C.N极沿轴线向左

D.N极沿轴线向右

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(    )11.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来(如图,地球由西向东转,虚

线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转?                          

                A.向东          B.向南                   C.向西    D.向北

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(    )12.为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是                        

 

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A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高

     B.若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高

     C.污水中离子浓度越高电压表的示数将越大

     D.污水流量Q与U成正比,与a、b无关

 

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(    )13.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两 极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。则下列说法正确的是                                                                                                               

     A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

     B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

     C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

     D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子

第Ⅱ卷(非选择题 共85分)

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二、本题共2小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.

14.(1)(2分)用伏安法测一节干电池的电动势和内阻实验中, 根据实验测得一系列数据,画出UI图象如图(甲)所示,根据图象判断,被测干电池的

电动势为         V,内阻为__________Ω。

   (2)(2分)图(乙)中螺旋测微器的读数            mm.

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   (3)(6分)在研究灯丝电阻与电压关系实验中,用电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成一电路,得到几组实验数据,绘出灯泡的IU图象如图(丙)中实线所示。

1灯泡两端电压由3V变为6V时,其电阻改变了        Ω。

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2为完成该实验,请用笔连线代替导线, 将图(丁)中实物连接起来。要求滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时,灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。已知电流表内阻很小,忽略不计。

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15.(10分)某同学用图所示电路,测绘标有“3.8V ,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻随电压变化图象。

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(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

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         电流表:A1(量程100mA,内阻约2);

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                 A2(量程0.6A,内阻约0.3);

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         电压表:V1(量程5V,内阻约5k);

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                 V2(量程15V,内阻约15k);

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         滑动变阻器: R1(阻值范围0-10

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                      R2(阻值范围0-2k

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         电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2);

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              E2(电动势为4V,内阻约为0.04)。

              为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表           ,电压表          ,滑动变阻器           ,电源               。(填器材的符号)。

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     (2)根据实验数据,计算并描绘出图像,如图所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为         ;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为

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      ,灯泡实际消耗的电功率为           W。

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三、本题共5小题,满分65分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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。

16 (15分)用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T,方向如图所示的匀强磁场中,将小球拉到与悬点等高处由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动,当球第一次摆到低点时,悬线的张力恰好为零(重力加速度g=10m/s2

(1)小球带何种电荷?电量为多少?

(2)小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?

 

 

 

 

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17.(15分)如图所示,质量为m、电阻不计的金属棒ab,放在宽为L、倾角为θ的导轨上导轨电阻不计),其上端有电动势为E、内阻不计的电源和可变电阻R0。现有方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场穿过导轨平面。已知金属棒与导轨间的最大静摩擦力为f,欲使ab棒静止在导轨上不动,求可变电阻R0的取值范围。

 

 

 

 

 

 

 

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18.(10分)如图14所示,AB两个带电小球电量均为q,悬于等长的两根丝线的一端,线长L,小球B靠在绝缘墙上,当A球的质量为m时,由于静电斥力使AB两球相距x,问在AB两球所带电量不变的情况下,A球的质量增为多大时,能使AB间距离减小为x/2?

 

 

 

 

 

 

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19.(12分)在实验室中,需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间,以达到预想的实验效果。现设想在xOy的纸面内存在以下的匀强磁场区域,在O点到P点区域的x轴上方,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在x轴下方,磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,OP两点距离为x0(如图所示)。现在原点O处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子。重力忽略不计

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(1)设粒子以与x轴成45°角从O点射出,第一次与x轴相交于A点,第n次与x轴交于P点,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0v0n表示),并求OA段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x0v0n表示)。

 

 

 

(2)求粒子从O点到A点所经历时间t1和从O点到P点所经历时间t(用已知量x0v0n表示)。

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20.(13分)如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为L的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先做加速运动,后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3,小球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是L/3,求带电小球从ab运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.

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1.AC    2.A  3.B  4.BC  5.B  6.B  

7.ACD   8.A   9.A  10.C   11.A      12.D  13.AB  

14.(1) 1.50V,1.0Ω, 

(2)10.195mm

(3) 100Ω   实物连线如图20。

 

15.(1) A2   V1   R1    E2   ;(2) 

1.5   11.5    0.78

16.解:(1)设小球第一次到达最低点速度为v则由动能定律可得:

            (3分)           (3分)

解得q=7.5×10-2C, 带负电.     (3分)

(2)根据向心力公式得:  (3分)    解得F=0.06N  (3分)

 

17.画力分析图如答图。

    设金属棒有下滑趋势时,变阻器取值R1,则有:

     …………①

    解出: …………②

    同理,金属棒有上滑趋势时, 有…………③

    解出: …………④    即R0取值范围  …………⑤

18.解:根据平衡条件可得,( 8 分)

所以A球的质量增为8m时,能使AB间距离减小为x/2. ( 6 分)

 

19.(16分)解:(1)由,  得      ②(3分)

由几何关系知,粒子从A点到O点的弦长为,由题意

     ③(3分)

氘核粒子的比荷    ④(2分)

由几何关系   ,         ⑤(2分)

由以上各式得        ⑥(2分)

(2)粒子从O点到A点所经历时间    ⑦(2分)

O点到P点所经历时间    ⑧(2分)

 

20.小球在沿杆向下运动时,受力情况如图所示:

在水平方向:N=qvB ,所以摩擦力f=μN=μqvB

当小球做匀速运动时:qE=f=μqvbB

小球在磁场中做匀速圆周运动时,

,所以 , 小球从a运动到b的过程中,由动能定理得:

,  所以,则

 

 

 


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