福建省廈門第一中學2008―2009學年度

第一學期期中考試

高二年物理試卷

第Ⅰ卷    

      一、本題共13小題,每小題5分,共65分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分.

(    )1.示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,如圖所示。如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑,那么示波管中的                                             

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     A.極板應(yīng)帶正電  

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     B.極板應(yīng)帶正電

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    C.極板應(yīng)帶正電   

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   D.極板應(yīng)帶正電

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(   )2.如圖所示,在矩形ABCDAD邊和BC邊的中點MN各放一個點電荷,它們分別帶等量的正、負電荷。E、FAB邊和CD邊的中點,P、Q兩點在MN的連線上,MP=QN.對于E、F、P、Q四點,其中電場強度相同、電勢相等的兩點是                                                       

     A.EF                 B.PQ

     C.AB                 D.CD

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 (    )3.某電場的部分電場線如圖所示,AB是一帶電粒子僅在電場力作用下運動軌跡(圖中虛線)上的兩點,下列說法中正確的是                                                                                

A.粒子一定是從B點向A點運動

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     B.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度

     C.粒子在A點的動能小于它在B點的動能

     D.電場中A點的電勢高于B點的電勢

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     (    )4.圖甲是某電場中的一條電場線,AB是這條電場線上的兩點。若將一負電荷從A點自由釋放,負電荷沿電場線從AB運動過程中的速度圖線如圖4乙所示。比較A、B兩點電勢的高低和場強的大小,可得         

                                       A.UAUB              B.UAUB

                                       C.EAEB              D.EAEB。

 

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(    )5.如圖所示,A、B為兩塊水平放置的金屬板,通過閉合的開關(guān)  S分別與電源兩極相連,兩極中央各有一個小孔ab,在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點由靜止開始下落,若不計空氣阻力,該質(zhì)點到達b孔時速度恰為零,然后返回.現(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔,則可行的方法是                                                           

      A.保持S閉合,將A板適當上移

      B.保持S閉合,將B板適當下移

      C.先斷開S,再將A板適當上移

      D.先斷開S,再將B板適當下移

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(    )6.在如圖所示電路中,當變阻器R3的滑動片Pb端移動時                         A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小

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     B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大

     C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大

     D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小

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(    )7.如圖所示,是測定兩個電源的電動勢E和內(nèi)電阻r實驗中得到的路端電壓U和電流I的圖線,則應(yīng)有                                                                             A.當I1=I2時,電源總功率P1=P2

     B.當I1=I2時,外電阻R1=R2

     C.當U1=U2時,電源輸出功率P出1<P出2

     D.當U1=U2時,電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)1<P內(nèi)2

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(   )8.在研究微型電動機的性能時,應(yīng)用如圖所示的實驗電路.當調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動機停止轉(zhuǎn)動時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V.重新調(diào)節(jié)R使電動機恢復正常運轉(zhuǎn),此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V,則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率為                                                                           

   A.32W                    B.44W

     C.47W                     D.48W

 

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(    )9.用兩個相同的G表改裝成量程不同的電流表A1和A2,其中A1的量程是A2的2倍,現(xiàn)將它們接入電路,下列說法正確的是                                                                                 A.若兩表串聯(lián),則指針偏角θ1θ2,兩表示數(shù)相等

     B.若兩表串聯(lián),則指針偏角θ1=θ2,A1示數(shù)大于A2示數(shù)

     C.若兩表并聯(lián),則指針偏角θ1θ2,兩表示數(shù)相等

     D.若兩表并聯(lián),則指針偏角θ1θ2,兩表示數(shù)相等

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(    )10.如圖所示,帶負電的橡膠環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是     

A.N極豎直向下

B.N極豎直向上

C.N極沿軸線向左

D.N極沿軸線向右

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(    )11.每時每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來,幸好地球磁場可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)射線粒子的運動方向,使它們不能到達地面,這對地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來(如圖,地球由西向東轉(zhuǎn),虛

線表示地球自轉(zhuǎn)軸,上方為地理北極),在地球磁場的作用下,它將向什么方向偏轉(zhuǎn)?                          

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

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(    )12.為監(jiān)測某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計。該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口。在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,在前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極。污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積),下列說法中正確的是                        

 

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A.若污水中正離子較多,則前表面比后表面電勢高

     B.若污水中負離子較多,則前表面比后表面電勢高

     C.污水中離子濃度越高電壓表的示數(shù)將越大

     D.污水流量Q與U成正比,與a、b無關(guān)

 

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(    )13.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩 極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高頻交流電頻率為f。則下列說法正確的是                                                                                                               

     A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

     B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)

     C.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值

     D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速α粒子

第Ⅱ卷(非選擇題 共85分)

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二、本題共2小題,共20分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答.

14.(1)(2分)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中, 根據(jù)實驗測得一系列數(shù)據(jù),畫出UI圖象如圖(甲)所示,根據(jù)圖象判斷,被測干電池的

電動勢為         V,內(nèi)阻為__________Ω。

   (2)(2分)圖(乙)中螺旋測微器的讀數(shù)            mm.

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   (3)(6分)在研究燈絲電阻與電壓關(guān)系實驗中,用電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源和一只燈泡組成一電路,得到幾組實驗數(shù)據(jù),繪出燈泡的IU圖象如圖(丙)中實線所示。

1燈泡兩端電壓由3V變?yōu)?V時,其電阻改變了        Ω。

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2為完成該實驗,請用筆連線代替導線, 將圖(。┲袑嵨镞B接起來。要求滑動變阻器的滑動觸頭從左向右滑動時,燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大。已知電流表內(nèi)阻很小,忽略不計。

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15.(10分)某同學用圖所示電路,測繪標有“3.8V ,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻隨電壓變化圖象。

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(1)除了導線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:

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         電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2);

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                 A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3);

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         電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5k);

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                 V2(量程15V,內(nèi)阻約15k);

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         滑動變阻器: R1(阻值范圍0-10

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                      R2(阻值范圍0-2k

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         電源:E1(電動勢為1.5V,內(nèi)阻約為0.2);

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              E2(電動勢為4V,內(nèi)阻約為0.04)。

              為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中應(yīng)選用電流表           ,電壓表          ,滑動變阻器           ,電源               。(填器材的符號)。

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     (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出圖像,如圖所示,由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲電阻為         ;當所加電壓為3.00V時,燈絲電阻為

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      ,燈泡實際消耗的電功率為           W。

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三、本題共5小題,滿分65分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

16 (15分)用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質(zhì)量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應(yīng)強度B=0.1T,方向如圖所示的勻強磁場中,將小球拉到與懸點等高處由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直面內(nèi)擺動,當球第一次擺到低點時,懸線的張力恰好為零(重力加速度g=10m/s2

(1)小球帶何種電荷?電量為多少?

(2)小球第二次經(jīng)過最低點時,懸線對小球的拉力多大?

 

 

 

 

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17.(15分)如圖所示,質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒ab,放在寬為L、傾角為θ的導軌上導軌電阻不計),其上端有電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源和可變電阻R0,F(xiàn)有方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場穿過導軌平面。已知金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力為f,欲使ab棒靜止在導軌上不動,求可變電阻R0的取值范圍。

 

 

 

 

 

 

 

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18.(10分)如圖14所示,AB兩個帶電小球電量均為q,懸于等長的兩根絲線的一端,線長L,小球B靠在絕緣墻上,當A球的質(zhì)量為m時,由于靜電斥力使A、B兩球相距x,問在A、B兩球所帶電量不變的情況下,A球的質(zhì)量增為多大時,能使A、B間距離減小為x/2?

 

 

 

 

 

 

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19.(12分)在實驗室中,需要控制某些帶電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時間,以達到預(yù)想的實驗效果,F(xiàn)設(shè)想在xOy的紙面內(nèi)存在以下的勻強磁場區(qū)域,在O點到P點區(qū)域的x軸上方,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,在x軸下方,磁感應(yīng)強度大小也為B,方向垂直紙面向里,OP兩點距離為x0(如圖所示),F(xiàn)在原點O處以恒定速度v0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子。重力忽略不計

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(1)設(shè)粒子以與x軸成45°角從O點射出,第一次與x軸相交于A點,第n次與x軸交于P點,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0v0、n表示),并求OA段粒子運動軌跡的弧長(用已知量x0v0、n表示)。

 

 

 

(2)求粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間t1和從O點到P點所經(jīng)歷時間t(用已知量x0v0、n表示)。

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20.(13分)如圖所示,虛線上方有場強為E的勻強電場,方向豎直向下,虛線上下有磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場,方向垂直紙面向外,ab是一根長為L的絕緣細桿,沿電場線放置在虛線上方的場中,b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后,小球先做加速運動,后做勻速運動到達b端.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,小球重力忽略不計,當小球脫離桿進入虛線下方后,運動軌跡是半圓,圓的半徑是L/3,求帶電小球從ab運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值.

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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   實物連線如圖20。

 

15.(1) A2   V1   R1    E2   ;(2) 

1.5   11.5    0.78

16.解:(1)設(shè)小球第一次到達最低點速度為v,則由動能定律可得:

            (3分)           (3分)

解得q=7.5×10-2C, 帶負電.     (3分)

(2)根據(jù)向心力公式得:  (3分)    解得F=0.06N  (3分)

 

17.畫力分析圖如答圖。

    設(shè)金屬棒有下滑趨勢時,變阻器取值R1,則有:

     …………①

    解出: …………②

    同理,金屬棒有上滑趨勢時, 有…………③

    解出: …………④    即R0取值范圍  …………⑤

18.解:根據(jù)平衡條件可得,( 8 分)

所以A球的質(zhì)量增為8m時,能使AB間距離減小為x/2. ( 6 分)

 

19.(16分)解:(1)由,  得      ②(3分)

由幾何關(guān)系知,粒子從A點到O點的弦長為,由題意

     ③(3分)

氘核粒子的比荷    ④(2分)

由幾何關(guān)系   ,         ⑤(2分)

由以上各式得        ⑥(2分)

(2)粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間    ⑦(2分)

O點到P點所經(jīng)歷時間    ⑧(2分)

 

20.小球在沿桿向下運動時,受力情況如圖所示:

在水平方向:N=qvB ,所以摩擦力f=μN=μqvB

當小球做勻速運動時:qE=f=μqvbB

小球在磁場中做勻速圓周運動時,

,所以 , 小球從a運動到b的過程中,由動能定理得:

,  所以,則

 

 

 


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