第Ⅰ卷 (選擇題 共48分)
一、選擇題(每小題4分,共12小題。在每小題給出的四個選項中,有的只有一項是正確的,有的有多個選項正確,全選對的得4分,選對但不全的得2分,選錯的得0分。)
1、關(guān)于磁通量,下面說法中正確的是: ( )
A.磁通量是矢量,其方向與所取的平面法線方向一致
B.磁通量是標(biāo)量,有正負(fù)
C.磁通量的單位是T·m2 或者寫成Wb
D.磁場中大小相同的面積中,穿過的磁通量大,磁感應(yīng)強度一定大
2、關(guān)于電場線和磁感線,下列說法錯誤的是 ( )
A.電場線越密的地方電場越強;同樣,磁感線越密的地方磁場越強
B.在電場中,任意兩條電場線不會相交;同樣,在磁場中,任意兩條磁感線不會相交
C.靜電場中的電場線不是閉合的,同樣,磁感線也是不閉合的
D.電場線上某點的切線方向表示該點電場方向,磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向
3、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如右圖所示,可以判定 ( )
A.粒子帶正電 B.A點的電勢低于B點的電勢
C.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度
D.粒子在A點的動能小于它在B點的動能
4、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電
勢差相等,其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷在靜電力的作用下
運動,經(jīng)過a、b點時的動能分別為26eV和5eV。當(dāng)這一點電荷運動到某
一位置,其電勢能變?yōu)?8eV時,它的動能應(yīng)為 ( )
A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV
5、電源和一個水平放置的平行板電容器、三個電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后,電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將開關(guān)S斷開,則以下判斷正確的是( )
A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.液滴將向上運動
C.電容器上的帶電量將減為零
D.電容器上的帶電量將增大
6、如圖所示,平行板電容器兩極A、B間有一個帶電油滴P,正好靜止在兩極板正中間。
現(xiàn)將兩極板稍拉開使之遠(yuǎn)離一些,其它條件不變(拉開時間忽略),則 ( ) A.油滴將向上加速 B.油滴將向下加速 C.電流計中電流向左 D.電流計中電流向右 7、下列關(guān)于電源電動勢的說法,正確的是 ( )
A.電動勢是表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能快慢的物理量 B.外電路斷開時的路端電壓等于電源的電動勢 C.電動勢數(shù)值上等于閉合電路內(nèi)外電壓之和
D.外電路的總電阻越大,路端電壓越接近電源電動勢
8、電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與固定電阻R0可變電阻R串聯(lián),如圖10—2—5所示,設(shè)R0=r,Rab =2r.當(dāng)變阻器的滑動片自a端向b端滑動時,正確的是.( ) A.電池的輸出功率增大 B.變阻器消耗的功率減小
C.固定電阻R0上消耗的功率增大 D.電池總功率減小
9、如圖所示電路中,L1、L2、L3、L4是四只相同的電燈, 當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,下列說法正確的是 ( ) A.L1變暗,L2變亮 B.L1變亮,L2變暗 C.L3變暗,L4變 暗 D.L3變暗,L4變亮
10. 如圖4所示,等腰三角形的通電閉合線框abc處在勻強磁場中, 它受到磁場力的合力 ( )
A. 豎直向上 B. 方向垂直于ac斜向上 C. 方向垂直于bc向下 D. 為零 11、質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜上由靜止下滑,整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中,其磁感強度為B,如圖所示。若帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零,下面說法中正確的是( )
A. 球帶正電 B. 小球在斜面上運動時做勻加速直線運動 C. 小球在斜面上運動時做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運動
D.小球在斜面上下滑過程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r的速率為mgcosθ/Bq
12.放射源發(fā)出的α粒子(氦原子核)經(jīng)電壓為U的加速電場加速后進(jìn)入正交的勻強電場E和勻強磁場B中,電場方向向下,磁場方向向內(nèi),如圖所示,發(fā)現(xiàn)離子向下偏轉(zhuǎn),要使離子沿直線通過磁場,可以( )
A.增大電場強度E B.增大磁感應(yīng)強度B
C.增大加速電壓
U D.減小加速電壓U U
c
B
面
第Ⅱ卷(非選擇題 共52分)
二、實驗題(本題共2個小題,共12分)
13、(2+4=6分)如圖
所示為某同學(xué)用多用電表歐姆檔測量一個電阻阻值的示數(shù)和檔位情況,則這個電阻的阻值約為 Ω。如果想測量的更精確些,應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)多用電表后再進(jìn)行測量?
答: 。 14(6分)
(1)下面圖a游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 cm。
S
A B
圖b 圖a
(2)如圖b所示是簡化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點連接,就組成不同的電表,當(dāng)S與 連接時,多用電表就成了較大量程的電流表;當(dāng)S與 連接時,多用電表就成了較大量程的電壓表。
三、計算題(本題共4個小題,共40分)
15、(8分)質(zhì)量為m,電量為e的電子以初速v0沿A板內(nèi)側(cè)平行射入,如圖所示,若A、B板
間的距離為d,板長為 l ,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?
16、(8分)如圖所示的電路中,電阻R1=4Ω,R2=6Ω,電源內(nèi)電阻r=0.6Ω。若電源消耗的
總功率為40W,電源的輸出功率為37.6W,求電源電動勢和電阻R3的阻值。 17、(12分)如圖,勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,寬度為d,方向垂直
M
紙面向里,在磁場右邊緣放有大平板MN,板面與磁場平行,一
B
質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(重力不計),從圖示位置由靜止開始被電場加速,求:
+q
(1)粒子進(jìn)入磁場的初速度v與加速電壓U的關(guān)系(v= )。
N (2)能使粒子打到平板MN的加速電壓U最小值是多少?
U
18、(12分)質(zhì)譜儀是一種能夠把具有不同荷質(zhì)比(帶電粒子的電荷和質(zhì)量之比)的帶電粒子分離開來的儀器,它的工作原理如圖所示。其中A部分為粒子速度選擇器,C部分是偏轉(zhuǎn)分離器。如果速度選擇器的兩極板間勻強電場的電場強度為E,勻強磁場的磁感強度為B1。偏轉(zhuǎn)分離器區(qū)域勻強磁場的磁感強度為B2,某種帶電粒子由O點沿直線穿過速度選擇器區(qū)域后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器。
求:(1)粒子由孔O'進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器時的速度為多大?(2)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器后在洛倫茲力作用下做圓周 運動,在照相底片MN上的D點形成感光條紋,測得D點
到O'點的距離為d,則該種帶電粒子的荷質(zhì)比q/m為多大?
O
高二物理期末考試試題參考答案
1.BC 2.C 3.AD
4.C (點電荷經(jīng)3等勢面時的動能為12ev,而此時的電勢能為0.所以總能量為12ev,當(dāng)電勢能為-8ev時,動能應(yīng)為20ev,這樣總能量才為12ev)
5.BD (電鍵未斷開時,電容器的電壓等于R2的電壓,斷開時,電容器的電壓等于電動勢,電壓增大,而電容器兩極板間的電場方向不變)
6.BD (E=U/d ,E變小。由Q=CU,電容變小,電荷量變小,上極板的正電荷會放出,所以電流向右 7.BCD
8.ABC (變阻器連入電路的阻值變小,外電阻由3r減小到r,輸出功率變大直到最大。開始時變阻器的阻值2r=R0+r,變阻器功率最大,逐漸減小到0.電路總電流增大,所以R0的功率和電源總功率都變大 。另外,電源內(nèi)阻消耗的功率也增大)
9.AD(L1、L3和變阻器是串聯(lián)關(guān)系。L2、L4和變阻器是并聯(lián)關(guān)系,變阻器阻值變大,L1、L3電流變小,L2、L4電流變大) 10.D 11.ABD 12.BC
邊0刻度) 14.(1) (2)
15解:電子在平行板間的運動時間為t= l/v0 2分
豎直方向的加速度為 a=eU/md 2分
1
又d=at2 2分
2
聯(lián)立各式,解得
U=2md2v20 /el2 2分
16.解析:對于電源的功率要區(qū)分三種功率及其關(guān)系:電源的總功率P總=EI,輸出功率P出=UI,內(nèi)電路消耗的功率P內(nèi)=I2r,三者關(guān)系是P總=P出+P內(nèi) 解:電源內(nèi)阻消耗的功率為I2r=P總-P出 得:I=2A 2分 由P總=EI 得:E=20V 2分
R1R2
+R3
R+R2 外電路總電阻為R= 1 1分
由閉合電路歐姆定律E=I(R+r) 1分 得:R3=7Ω
所以電源的電動勢為20V,R3=7Ω. 2分
17 (12分) 解:(1)設(shè)粒子射出電場的速度為v, 則由動能定理得:qU =mv2/2 (3分)
v =
2qU
(2分) m
(2)要打到板MN上粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r須滿足:r≥d(2分)
mv2
又Bqv = (2分)
r
22qdB (2分) 由上述三式聯(lián)解得:U ≥
2m22
所以能使粒子打到平板MN上的電壓最小值為:qdB (1分)
2m
18(12分) 解:(1)粒子在OO'間做勻速直線運動,所以粒子受電場力和磁場力大小相等,方向相反,即 qvB1=qE 3分 由此解出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器時的速度為
v=
E
2分 B1
(2)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器的磁場后做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,即
v2
qvB=m 2分
R
由此解出粒子運動的圓周半徑為 R=mv 2分
qB2
將(1)中求出的v代入上式,并由題意d=2R 1分 解出
q2E
2分 =
mdB1B2
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