湖北省仙桃中学、麻城、新洲一中、武汉二中2012—2013学年高二上学期期末联考物理.doc

世纪金榜 圆您梦想
仙桃中学
麻城一中
2012——2013学年上学期期末联考
新洲一中
武汉二中
高二年级期末考试
物理试卷
命题学校： 麻城一中 命题教师： 刘立初 审题教师： 詹正桥 唐胜元
考试时间：2013年1月27日 下午16：00—17：30 试卷满分：110分

第Ⅰ卷（选择题 共50分 把答案写在答题卡中指定的答题处）
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．物理学中物理概念有定义式，还有决定式. 下列公式中是决定式的是 ( )
A． B． C． D．

2. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则 ( )
A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是10 Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω
C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V
D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V

3．如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在轴上且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在轴上，且线框沿轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域，在=0时该线框恰好位于图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在图乙所示的四幅图中，能正确表示感应电流随线框位移关系的是：（ ）

4．如图所示的电路中，、均为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设理想电流表A的读数为I，理想电压表V的读数为U。当滑动触头向图中a端移动时 (　　)
A．I变大，U变小　　 B．I变大，U变大
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
5．如图所示的电路，L为自感线圈， 是一个灯泡，E是电源，L、电阻相等。则下列说法中正确的是( )
A．当S闭合瞬间， 立即发光
B．当S切断时，闪一下再熄灭
C．当S切断瞬间，通过灯泡的电流方向是A→B
D．当S切断瞬间，通过灯泡的电流方向是B→A
6．如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导轨cdef上，棒ab与导轨相互垂直并接触良好，导轨间接有电源。现用两种方式在空间加匀强磁场，ab棒均处于静止。第一次匀强磁场方向竖直向上；第二次匀强磁场方向斜向左上与金属导轨平面成角，两次匀强磁场的磁感应强度大小相等。下列说法中正确的是( )
A．两次金属棒ab所受的安培力大小不变
B．第二次金属棒ab所受的安培力大
C．第二次金属棒ab受的摩擦力不变
D．第二次金属棒ab受的摩擦力大

7．某厂研制的一种节能冰箱，一天的能耗只相当于一个25W的灯泡一天工作的能耗，如图所示为该冰箱内的温度随时间变化的图象，则该冰箱工作时的功率为 ( )
A．25 W B．50 W
C．75 W D．100 W
8．如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述中正确的是(　　)
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
9．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距为L，导轨平面与水平面之间的夹角为α，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值为R的电阻，其他电阻不计，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置并与导轨接触良好，如图甲所示。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，ab由静止开始运动，v­t图象如图乙所示。设导轨足够长，题中L、α、B、R、m及重力加速度g均为己知，则下列说法中正确的是（　　）

A．可以求出恒力F的大小
B．不能求出金属杆速度为2.0 m/s时的加速度大小
C．不能估算3.0s内电阻上通过的电量
D . 可以估算3.0s内电阻上产生的热量
10. 地球是一个带负电的导体，大地表面附近的电场可认为是匀强电场，其方向竖直向下；同时地球又是一个磁体，其磁场的分布如图所示，设地球赤道附近的磁场为是匀强磁场，方向沿水平方向由南向北。已知在赤道上空M点（距地面较近）有一带负电的微粒P，当P有自东向西的速度时，在重力、电场力、磁场力作用下恰好能做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．若在M点P有自西向东相同的速率，则P做匀速直线运动
B．若在M点P有向西南方向的相同速率，则P一定不做匀速直线运动
C．若让P电量加倍，且在M点P仍有自东向西的相同速率，则P仍做匀速直线运动
D．若P在M点有竖直向下的相同速率，且P运动到地面，则到地面时与M点相比，P动能增大，机械能减少

第Ⅱ卷（非选择题 共60分 请在答题卡中指定的位置答题）
二、实验题 ,本题共2小题，共15分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答.
11．(6分)如图甲所示，为某一热敏电阻的I-U关系图线，在如图乙所示的电路中，电源电压恒为8V，理想电流表读数为70mA，定值电阻R1=200，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压约为 V，电阻R2的阻值约为 。

12.（9分）某同学为了精确测量电阻Rx（阻值约为80Ω）的阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表A(量程为50mA，内阻约为50Ω）
B．电压表(量程为3V，内阻约为10 kΩ)
C．电压表(量程为15V，内阻约为20kΩ)
D．滑动变阻器R1 (最大阻值为10Ω，额定电流1A)
E．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)
F．低压直流电源E (电动势4.5 V，内阻较小)
G．电键S，导线若干
(1)为提高实验结果的准确程度，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填器材代号）
(2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实
验电路原理图，并标明所用器材的代号。
三、计算题．本大题有4个小题，共45分．解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位
13. （9分）如图所示，电源的电动势为6V，电阻R1=8Ω，电动机绕组电阻R0=2Ω，当电键S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键S闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W。求电键闭合时电动机输出的机械功率。

B
1
4
0
B/T
t/s
2
4
6
甲
乙
14．（10分）轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10、总电阻为r=1Ω的正方形线圈。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，
从t=0开始经t0时间细线开始松驰，g=10m/s2。求：
（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；
（2）在前t0时间内线圈的电功率；
（3）求t0的值。

15．(12分)如图所示，竖直面内水平放置的两平行金属导轨MN、PQ足够长，间距L＝1 m，导轨电阻不计。两导轨间存在垂直于纸面向里B＝1 T的匀强磁场，导轨右端N、Q连接一电路，电阻R＝20 Ω。间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有与导轨间完全相同的匀强磁场。细金属棒ab垂直放置在导轨MN、PQ上，并与导轨接触良好。金属棒的电阻 r0＝1 Ω，使金属棒以恒定速度v0＝15 m/s沿导轨向左匀速运动，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2。
(1)当Rx＝29 Ω时，电阻R
两端的电压是多少？
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度方向与初速度方向间的夹角为60°，则Rx是多少？

16．(14分)如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有一磁场方向垂直于xOy坐标平面、磁感应强度为B的匀强磁场。一带正电的粒子（不计重力）以速度为v0从原点O沿x轴正向进入磁场，带电粒子恰好不能飞出磁场。求：
（1）磁场的方向和粒子的比荷。
（2）若将上述粒子的入射点上移至y轴上的A点，将粒子仍以速度v0平行x轴正向射入磁场，若要粒子射出磁场区域后不能通过y轴，则OA的距离至少为多少？
（3）若将上述粒子的入射点上移至y轴上的M点，仍将粒子以速度v0平行x轴正向射入磁场，已知带电粒子通过了磁场边界上的P点，且P点的x值为+，后来粒子轨迹与y轴交于N点，则粒子自M至N运动的时间为多少？
参考答案及评分细则
一、选择题（每小题5分，选对但不全的得3分，错选得0分，共50分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
AD
A
C
ABC
AD
BD

11．（6分）V （每空3分）

12.（9分） (1) V1 (2分) ， R1 (3分) ，（2）如图所示(4分)

13. （9分）
解析：s断开时通过的电流①……………………1分
电源内阻② …………………………………1分
s闭合时，路端电压③……………………1分
中的电流④………………………………1分
总电流⑤………………………………1分
通过电动机的电流 ⑥………………1分
电动机消耗的总功率⑦⑧…………………1分
电动机的热功率…………………………1分
电动机的机械功率 …………………1分

14. （10分）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律得：①…………3分
（2） ②……………………………1分
③………………………………………1分
解①②③得：……………………1分

（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：④……………2分
由图像知： ⑤…………………1分
解②④⑤得： …………………………1分

15．（12分）
解析：金属棒ab产生的感应电动势
＝15 V①……………………2分
(1)设R两端的电压为U ，U＝②……………………2分
当Rx＝29 Ω时，联立①②式，代入数据，
解得：U=6V……………………1分
(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：
qE＝mg③……………………2分
E＝④……………………1分
设小球做圆周运动的半径为r，有：qvB＝m⑤……………………1分
由几何关系有：r＝d⑥……………………2分
联立①②③④⑤⑥式，代入数据，解得：Rx＝54 Ω……………………1分
16.（14分）
解析：（1）由左手定则可知：匀强磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向里(1分)
设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的半径为r由题意有：①………1分
②……………………1分
解①②得：③……………………1分

（2）若要粒子射出磁场区域后不能通过y轴，则在磁场区域粒子最多运动四分之一周期。则由图乙有：， ④……………………1分
则⑤……………………1分
解④⑤得：
……………………2分
（3）设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的圆心为，过P作y轴垂线得垂足为Q由图丙有：
，
⑥……………………1分
设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的周期和运动时间分别为T，则
⑦……………………1分
⑧……………………1分
设粒子出磁场后从P至N做匀速运动时间为则
⑨……………………
⑩……………………1分
粒子自M至N运动的时间……………………1分
解⑥⑦⑧⑨⑩得：……………………1分

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