1、1安徽省合肥一中等省级名校高二（上）期末物理试卷一、选择题（本题共 12 道小题，1-8 题为单选题，每小题 4 分，9-12 题为多选题，每小题4 分，选错或不选得 0 分，漏选得 2 分共 48 分）1关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是（ ）A电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场不一定是匀强电场B放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零D一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零2如图所示为点电荷 a、b 所形成电场的电场线
2、分布图（箭头未标出） ，在 M 点处放置一个电荷量大小为 q 的负试探点电荷，受到的电场力大小为 F，以下说法中正确的是（ ）A由电场线分布图可知 M 点处的场强比 N 点处场强大BM 点处的场强大小为 ，方向与所受电场力方向相同Ca、 b 为异种电荷， a 的电荷量小于 b 的电荷量D如果 M 点处的点电荷电量变为 2q，该处场强将变为3带电小球以一定的初速度 v0 竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 hl；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为 vo，小球上升的最大高度为 h2；若加上水平方向的匀强2电场，且保持初速度仍为 v ，小球上升的最大高度为 h3，如图所示不计空气阻力，则（
3、）Ah 1=h2=h3 Bh 1h 2h 3 Ch 1=h2h 3 Dh 1=h3h 24如图，在匀强磁场 B 的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为 L，质量为m 的导线，当通以如图方向的电流 I 后，导线恰能保持静止，则磁感应强度 B 的大小与方向正确的有（ ）AB= ，方向垂直纸面向外BB= ，方向水平向左CB= ，方向竖直向下DB= ，方向水平向右5如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于 O 点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点 A 时（ ）A摆球受到的磁场力相同B摆球的动能相同C摆球受到的丝线的张力相同D向右摆动通过 A 点时悬线的拉力等于向左摆动通过 A 点时悬线的拉力
4、36图为小灯泡的 UI 图线，若将该小灯泡与一节电动势 E=1.5V，内阻 r=0.75 的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据（ ）A1.5W，1.0W B0.75W，0.5W C0.75W ，0.75W D1.5W，0.75W7如图所示，AC、BD 为圆的两条互相垂直的直径，圆心为 O，半径为 R电荷量均为Q 的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC 对称，+Q 与 O 点的连线和 OC 间夹角为 30下列说法正确的是（ ）AO 点的场强大小为BO 点的场强大小为CB、D 两点的电势关系是： B DD电荷量为+q 的点电荷在 A 点的电势能小于
5、在 C 点的电势能8竖直导线 ab 与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流） ，则从左向右看，线圈将（ ）A不动 B顺时针转动，同时靠近导线C顺时针转动，同时离开导线 D逆时针转动，同时靠近导线49如图所示的电路，闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 向右移动时，下列说法正确的是（ ）A电流表读数变小，电压表读数变大B小电泡 L 变暗C电容器 C 上电荷量减小D电源的总功率变大10如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静
6、止开始释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点则从开始释放到打到右极板的过程中（ ）A它们的运动时间 tP=tQB它们的电荷量之比 qP：q Q=1：1C它们的动能增加量之比E kP： EkQ=4：1D它们的电势能减少量之比 EP： EQ=4：111如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径 D 等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（ ）A两个电子在磁场中运动的半径一定相同B两电子在
7、磁场中运动的时间有可能相同C进入圆形区域的电子一定先飞离磁场D进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场12如图所示，一质量为 m，电荷量为 q 的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水5平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上下表面的动摩擦因数均为 ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为（ ）A0 Bmv 02Cmv 02+ Dmv 02二、实验题（本题共 2 道小题，第 1 题 7 分，第 2 题 9 分，共 16 分）13有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm
8、，游标上有 20 个小的等分刻度用它测量一小球的直径，如图所示的读数是 mm14在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的度数如图所示可知该金属丝的直径 d= mm15如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图单刀多掷开关 S 可以与不同接点连接当 S 接 1 或 2 时为 ；当 S 接 3 或 4 时为 ；当 S 接 5 或 6 时为 （填“ 电流档”“电压档”“欧姆档”）616在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A干电池一节B电流表（量程 0.6A）C电压表（量程 3V）D开关 S 和若干导线E滑动变阻器 R1（最大阻值 20，允许最大电流 1A）F滑动变阻器 R2（
9、最大阻值 200，允许最大电流 0.5A）G滑动变阻器 R3（最大阻值 2000，允许最大电流 0.1A）（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 （填“R 1”、 “R2”或“R3”） （2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出 UI 图线，由此求得待测电池的电动势 E= V，内电阻 r= （结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大” 、 “偏小”或“相等”
10、）7三、计算题（本题共 3 道小题，第 15 题 10 分，第 16 题 12 分，第 17 题 14 分，共 36 分）17长 L=60cm 质量为 m=6.0102kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为 B=0.4T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，问：（1）要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何？（2）如在金属中通入自左向右、大小为 I=0.2A 的电流，金属棒下降 x1=1cm，若通入金属棒中的电流仍为 0.2A，但方向相反，这时金属棒下降了多少？（g=10m/s 2）818如图所示，BCDG 是光滑绝缘的 圆形轨道，位于竖直平面
11、内，轨道半径为 R，下端与水平绝缘轨道在 B 点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为 mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度为 g（1）若滑块从水平轨道上距离 B 点 s=3R 的 A 点由静止释放，求滑块到达与圆心 O 等高的 C 点时对轨道的作用力大小（2）为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小919如图所示，在 x 轴下方的区域内存在+y 方向的匀强电场，电场强度为 E在 x 轴上方以原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂
12、直于 xoy 平面向外，磁感应强度为 B y 轴上的 A 点与 O 点的距离为 d，一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点由静止释放，经电场加速后从 O 点射入磁场，不计粒子的重力（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径 r；（2）要使粒子进人磁场之后不再经过 x 轴，求电场强度的取值范围；（3）改变电场强度，使得粒子经过 x 轴时与 x 轴成 =300 的夹角，求此时粒子在磁场中的运动时间 t 及经过 x 轴的位置坐标值 x010安徽省合肥一中等省级名校高二（上）期末物理试卷参考答案与精析一、选择题（本题共 12 道小题，1-8 题为单选题，每小题 4 分，9-12 题为多选题，每小
13、题4 分，选错或不选得 0 分，漏选得 2 分共 48 分）1B 2C 3D 4C 5B 6D 7C 8D 9CD 10AD11 【解答】解：A、电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB=m ，整理得 R= ，两过程电子速度 v 相同，所以半径相同，故 A 正确B、C、D、粒子在磁场中的可能运动情况如图所示：电子从 O 点水平进入，由于它们进入圆形磁场和矩形磁场的轨道半径、速度是相同的，我们把圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹 1，先出圆形磁场，再出矩形磁场；进入磁场区域的电子的轨迹 2，同时从圆形与矩形边界处磁场；进入磁场区域的电
14、子的轨迹 3，先出圆形磁场，再出矩形磁场；所以电子不会先出矩形的磁场；故 B 正确，C 错误，D 正确故选：ABD12 【考点】洛仑兹力；功的计算【分析】根据左手定则判断洛伦兹力方向，因初速度大小未知，故开始时滑块受弹力方向不能确定，应讨论【解答】解：由题意对滑块受力分析，因不知道开始时滑块所受洛伦兹力与重力谁大，故11弹力方向大小均不能确定，应讨论：A、若滑块受到向上的洛伦兹力 F 洛 =mg，则支持力 FN=0，摩擦力 f=0，滑块将匀速运动，摩擦力不做功，选项 A 正确；B、若 F 洛 mg ，则弹力方向向上，竖直方向满足 FN+F 洛 =mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由
15、F 洛 =qvB 知，F 洛 减小，F N 则增大，f 增大，由f=mav 知，v 继续减小，最后减为零，由动能定理知，W 克 =0 m ，解得 W 克 = m ，故 B 错误；CD、若 F 洛 mg，则滑块受到向下的压力 FN，在竖直方向满足 F 洛 =mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当 F 洛 =mg 时 FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足qvB=mg，解得 v= ，对滑块整个过程由动能定理得 W 克 = mv2 m ，联立解得 W 克 = m ，故 C 错误，D 错误；故选：A 二、实验题（本题共 2 道小题，第 1 题 7 分，第 2 题 9 分，共 16 分
16、）1313.55 148.854 15电流档，欧姆档，电压档 16 （1）R 1；（2）电路图如图所示；（ 3）图象如图所示；1.5；1.9；偏小三、计算题（本题共 3 道小题，第 15 题 10 分，第 16 题 12 分，第 17 题 14 分，共 36 分）1217 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律【分析】 （1）根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向；（2）对两种情况，分别根据平衡条件、胡克定律和安培力公式列式，联立即可求解【解答】解：（1）要使弹簧不伸长，则重力应与安培力平衡，所以安培力应向上，据左手定则可知电流方向应向右，因 mg=BIL，所以
17、I= = A=2.5A（2）因在金属中通入自左向右、大小为 I1=0.2A 的电流，金属棒下降 x1=1cm，由平衡条件得：mg=BIL+2kx 1 当电流反向时，由平衡条件得：mg= BIL+2kx2 解得：x 2= x1= 1cm=1.17cm答：（1）要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小为 2.5A，电流方向应向右（2）这时金属棒下降了 1.17cm18 【解答】解：（1）设滑块到达 C 点时的速度为 v，由动能定理有：qE（s+R）mgsmgR= mv20而 qE=解得：v=13设滑块到达 C 点时受到轨道的作用力大小为 F，则有：FqE=m解得：F= mg由牛顿第三定律可知，滑块对轨道
18、的压力为 mg（2）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道 DG 间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小，设为 vn，则有： =m ，解得：v n=答：（1）滑块到达与圆心 O 等高的 C 点时对轨道的作用力大小为 mg（2）滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小为 19 【解答】解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得： 粒子进入磁场后做圆周运动，有： 解得粒子在磁场中运动的半径：r= （2）设场强为 E0 时，粒子离开磁场后恰好不再经过 x 轴，则离开磁场时的速度方向与 x 轴平行，运动情况如图（甲） ，易得：由、式解得：14因此，场强的范围：EE 0即： （3）粒子运动情况如图（乙） ，由几何关系可得：=120 粒子在磁场中的运动周期为： 粒子在磁场中的运动周期为：t= 联立可得：t= 由图可得粒子经过 x 轴时的位置横坐标值为：x 0=2Rcos30=答：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径 r 为 ；（2）要使粒子进人磁场之后不再经过 x 轴，电场强度的取值范围为 ；（3）改变电场强度，使得粒子经过 x 轴时与 x 轴成 =300 的夹角，此时粒子在磁场中的运动时间 t 为 及经过 x 轴的位置坐标值 x0 为
