北京市昌平区2013-2014学年高二上学期期末质量抽测物理试题

昌平区2012～2013学年第一学期高二年级期末质量抽测 物 理 试 卷 一．单项选择。本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得4分，选错或不答的得0分。 1. 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（  ） A．回旋加速器        B．电磁炉        C．质谱仪        D．示波管 2. 关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（  ）  A．电场强度大的地方，电势一定高  B．等势面上各点的电场强度大小一定相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．沿着电场线的方向，电场强度逐渐增大 3. 对于电容器的电容，下列说法正确的是（  ） A．电容器两板间电压越大，电容就越大  B．电容器两板间电压减小到原来的一半，它的电容就增加到原来的2倍 C．电容器所带电量增加1倍，电容也增加1倍 D．平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关  4. 关于电源电动势的说法，不正确的是（  ） A．电动势是征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量 B．由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变，因此，电源电动势跟外电路电阻有关 C．外电路接通时，电源电动势等于内、外电路上的电压之和 D．电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压，亦等于电路中通过1C电荷量时，电源所提供的能量 5. 如图1所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是图（  ） A．矩形线圈平行于磁场向右平移        B．矩形线圈垂直于磁场向右平移 C．矩形线圈绕水平轴OO'匀速转动      D．矩形线圈绕竖直轴OO'匀速转动 6. 如图2所示，真空中固定两个点电荷Q1和Q2，Q1带正电、Q2带负电，且Q2=4Q1。现再取一个可自由移动的正点电荷q放在Q1与Q2连线上，欲使q静止，那么（  ） A．q应放在Q1的左边 B．q应放在Q2的右边 C．q应放在Q1 、Q2之间 D．q无法保持静止 7. 某电场中的电场线分布如图3所示，A、B为电场中两点，一正电荷放于A、B两点时，受到电场力大小分别为FA和FB，电势能分别为EPA和EPB，则（  ） A．FA＞FB，EPA＞EPB B．FA＜FB，EPA＜EPB C．FA＜FB，EPA＞EPB D．FA＞FB，EPA＜EPB 8. 在如图4所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（  ） A．电动机的输入电压是8V B．电路中的电流是3.2A C．电动机消耗的热功率是4W D．电动机的输出功率是10W 9. 在如图5所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离后，下列结论正确的是（  ） A．灯泡L变亮 B．电流表读数变大 C．电压表读数变小 D．电容器C上的电荷量增多 10. 如图6所示，两根通电的长直导线垂直于纸面平行放置，电流分别为I1和I2，且I1＝I2，电流的方向如图所示，O点位于两导线连线的中点。则（  ） A．O点磁感应强度大小为零 B．O点磁感应强度大小不为零 C．I1和I2之间为引力 D．I1和I2之间无作用力 11. 1922年，英国物理学家阿斯顿（Wi11iam Aston）因发明了质谱仪荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图7所示，则下列说法中正确的是（  ） A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比 越小 12. 如图8所示，用一种新材料制成一闭合线圈，当它浸入液氮中时，会成为超导体，这时手拿一永磁体，使任一磁极向下，放在线圈的正上方，永磁体便处于悬浮状态，这种现象称为超导体磁悬浮。关于这一现象，下列说法正确的是（  ） A．当永磁体的N极向下时，通过线圈的感应电流的方向为a→b→c→d→a，线圈与磁铁相互排斥 B．当永磁体的N极向下时，通过线圈的感应电流的方向为a→d→c→b→a，线圈与磁铁相互排斥 C．当永磁体的S极向下时，通过线圈的感应电流的方向为a→b→c→d→a，线圈与磁铁相互吸引 D．当永磁体的S极向下时，通过线圈的感应电流的方向为a→d→c→b→a，线圈与磁铁相互吸引 二．实验题。本题共2小题，共16分。 13. （6分）一只表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=30Ω，现将表头改装成安培、伏特两用表，如图9所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。 （1）闭合电键S，接入Oa两端时是    　表，量程为    　； （2）断开电键S，接入Ob两端时是    　表，量程为    　。 14. （10分）某同学要测绘规格为“2.8V　1.5W”的小灯泡的I－U曲线．除导线和开关外还备有以下器材可供选择： A．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω） B．电流表（量程3.0A，内阻约为0.2Ω） C．电压表（量程3.0V，内阻约为5kΩ） D．电压表（量程15.0V，内阻约为15kΩ） E．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流100mA） F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A） G．电源（电动势为3.0V，内阻约为0.2Ω) （1）实验中所用的电流表应选    ；电压表应选  　；滑动变阻器应选  　。 (填器材前面的字母) （2）为使实验误差尽可能小，图10中列出了四个实验电路图，应选择  　。 （3）某同学按正确的实验电路连接完成，所加的电压U逐渐增大到2.8V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图像表示，在图11中符合实际的是    。 三．论述计算题. 本题共4小题，共36分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 15. （9分）在如图12所示的电路中，电源的电动势E＝6.0 V，内电阻r＝2.0Ω，外电路的电阻R1＝12.0Ω，R2＝4.0Ω。闭合开关S。求： （1）电路中的总电流I； （2）电路的路端电压U； （3）电源的输出功率P。 16. （9分）在空间内存在着匀强电场，电场中各等势面为竖直面，它们之间的距离d=1m，各等势面的电势已在图中标出，如图13所示。一个质量为m=0.01kg的带电小球，以速度v0＝2m/s射入电场，v0与水平方向成45°角斜向上，已知小球在电场中做直线运动，重力加速度g取10m/s2。求： （1）在图中画出匀强电场的电场线，并求出电场强度E； （2）小球应带什么电荷？电荷量是多少？ （3）小球沿v0方向能走多远？（电场足够大） 17. (9分) 1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图14（甲）所示，它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图14（乙）为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的带电粒子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后射出。 置于高真空中的D形金属盒的最大轨道半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。粒子源S射出的是质子流，初速度不计，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，磁场的磁感应强度B，质子的质量为m，电量为q，求： （1）质子最初进入D形盒的动能多大？ （2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大？ （3）要使质子每次经过电场都被加速，则加交流电源的周期是多少？ 18. （9分）如图15所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为l=0.5m。质量m=1kg，电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B=2T，导轨左端接阻值R=2Ω的电阻，导轨电阻不计。t=0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动，第4s末，ab杆的速度为v=2m/s，重力加速度g=10m/s2。求： （1）4s末ab杆受到的安培力FA的大小； （2）若0－4s时间内，电阻R上产生的焦耳热为0.4J，求这段时间内水平拉力F做的功； （3）若第4s末以后，拉力不再变化，且知道4s末至ab杆达到最大速度过程中通过杆的电量q=1.6C，则ab杆克服安培力做功WA为多大？ 昌平区2013～2014学年第二学期高二年级期末质量抽测 物理参考答案及评分标准  2014.1 一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项 B C D B D A D C D B D A                           二．实验题。(本大题共2小题，共16分) 13.（6分） （1）安培（电流）表，0.6A    （2）伏特（电压）表，3V 14.（10分） （1）A、C、F  （2）丁  （3）B 三．论述计算题(本大题共4小题，共36分) 15．（9分） （1）（3分）设外电路的总电阻为R，根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电流 I＝ R1与R2并联的阻值R＝ ＝3Ω 得：I＝1.2A  （2）（3分）U=IR 得：U＝3.6V （3）（3分）P＝UI 得：P＝4.32W 16．（9分） （1）（3分）电场线垂直等势面向左； 相邻等势面间的电势差用U表示，所以E= =100V/m （2）（3分）由题意，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，所以小球带正电； q= =1.0×10-3C （3）（3分）由题意，小球沿v0反方向做匀减速直线运动。 由动能定理： 得： m 17．（9分） （1）（3分）粒子在电场中加速，根据动能定理得： 得：Ek2=qU （2）（3分）粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。 设此时的速度为v，有 ，得 质子的最大动能Ekm= （3）（3分）忽略粒子在缝隙处运动的时间，交变电源的周期T应等于粒子在磁场中运动的周期T0。 得：    18．（9分）（1）（3分） E=Blv， ， =0.8N    得： FA=0.8N