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    【全国百强校】安徽师范大学附属中学2015-2016学年高二上学期期末考试物理试题
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    【全国百强校】安徽师范大学附属中学2015-2016学年高二上学期期末考试物理试题

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    高二上物理期末考试

    高二第一学期期末考试物理试卷

    一 单项选择(每小题4分共20分)

    1. 如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子,则(  )

    A.只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

    B.只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

    C.只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

    D.只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

    [来源:学科网ZXXK]

    2.如图所示,在第象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速率与x轴成30°角的方向从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动的时间之比为(  )

    A.12       

    B.21 

    C.1 [来源:学科网]

    D.11

     

     

    4.如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在cd两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从ab的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为(    )

    A.tan θ,竖直向上

    B.tan θ,竖直向下

    C.sin θ,平行悬线向下

    D.sin θ,平行悬线向上

     

     

     

    5.如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1P为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率P 入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。若将磁感应强度的大小 变为 B2,结果相应的弧长变为圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则等于(     

     

     

     

    二 多项选择(小题6分共30分)

    6.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的PQ两点射出,则(  )

    A.从P射出的粒子速度大

    B.从Q射出的粒子速度大

    C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长

    D.两粒子在磁场中运动的时间一样长

    7如图所示,在一竖直平面内,y轴左侧有一水平向右的匀强电场E1和一垂直纸面向里的匀强磁场By轴右侧有一竖直方向的匀强电场E2,一电荷量为q(电性未知)、质量为m的微粒从x轴上A点以一定初速度与水平方向成θ37°角沿直线经P点运动到图中C点,其中mqB均已知,重力加速度为g,则                                                                                      (  )

    A.微粒一定带负电

    B.电场强度E2一定竖直向上

    C.两电场强度之比

    D.微粒的初速度为v

    8.如图所示,在匀强磁场中放有平行金属导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的祼金属棒ab的运动情况是 (两线圈共面)(  )

    A.向右匀速运动        B.向左加速运动

    C.向右减速运动       D.向右加速运动

    如图所示, 一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体, 当加有与侧面垂直的匀强磁场B, 且通以图示方向的电流I时, 用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U. 已知自由电子的电荷量为e. 下列说法中正确的是(     )

    A. M板比N板电势高       B. 导体单位体积内自由电子数越多, 电压表的示数越大

    C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=U/Bd   D. 导体单位体积内的自由电子数为

     

    10.如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度h的过程中,以下说法正确的是(  )

    A.作用在金属棒上各力的合力做功为零

    B.重力做的功等于系统产生的电能

    C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

    D.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热

    三 实验题(共22分)

    11. (12分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:

    (1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲,由图甲可知其长度为________mm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图乙可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为________Ω.

     

     

     

     

     

     

     

     

    [来源:学科网ZXXK]

     

     

    (2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

    A. 金属丝L,长度为L0,直径为D

    B. 电流表A1,量程1 mA,内阻r1275 Ω

    C. 电流表A2,量程600 μA,内阻r2850 Ω

    D. 电压表V,量程10 V,内阻10 kΩ

    E. 电阻R1,阻值为100 Ω,起保护作用

    F. 滑动变阻器R2,总阻值约20 Ω

    G. 电池E,电动势1.5 V,内阻很小

    H.开关S、导线若干

    为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.

    (3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m.(保留两位有效数字)

     

     

    四 计算题(28分)

    13.(6分) 如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×102 kg通电直导线,电流I1A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T方向竖直向上的磁场中,设t0B0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g10 m/s2)

     

     

     

     

     

    15.(12分)如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105 V/m,PQ为板间中线.紧

    靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E2=5.0×105 V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求:

    (1)离子在平行板间运动的速度大小.

    (2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标.

    (3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?


    物理答案

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    C

    B

    C

    [来源:,,]

    C

    BD

    BD

    BC

    CD

    AC

     

    14.  123分) (20.14分) (30.0043分)

     

    15.(12分)(1)设离子的速度大小为v,由于沿中线PQ做直线运动,则有qE1qvB1

    代入数据解得v=5.0×105 m/s,     (2分)                       

    (2)离子进入磁场,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有qvB2m得,

    r=0.2 m,

    作出离子的运动轨迹,交OA边界于N,如图甲所示,OQ=2r,若磁场无边界,一定通过O点,则圆弧QN的圆周角为45°,则轨迹圆弧的圆心角为θ=90°,过N点做圆弧切线,方向竖直向下,离子垂直电场线进入电场,做类平抛运动,

    yOO′=vtxat2     a,则x=0.4 m

    离子打到荧光屏上的位置C的水平坐标为xC=(0.2+0.4) m=0.6 m.(6分)

    (3)只要粒子能跨过AO边界进入水平电场中,粒子就具有竖直向下的速度而一定打在x轴上.如图乙所示,由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径

                              

    r′= m,

    设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则qvB0m

    代入数据解得B0 T=0.3 T,则B2′≥0.3 T.(4分)

    答案 (1)5.0×105 m/s (2)0.6 m (3)B2′≥0.3

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