【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

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Ⅰ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.1∶2　　　　　　 B.2∶1 C.1∶ [来源:学科网]D.1∶1  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c、d两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a到b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B1，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P 点射入磁场区域，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（每小题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P、Q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B，y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θ＝37°角沿直线经P点运动到图中C点，其中m、q、B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DB. 电流表A1，量程1 mA，内阻r1＝275 ΩC. 电流表A2，量程600 μA，内阻r2＝850 ΩD. 电压表V，量程10 V，内阻10 kΩE. 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 ΩG. 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6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1A，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t＝0，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 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12345678910CBCＤ[来源:学,科,网]CBDBDBCCDAC 14.  （1）2（3分） （2）0.1（4分） （3）0.004（3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qE1＝qvB1，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qvB2＝m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，y＝OO′＝vt，x＝at2，     而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qvB0＝m，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