1、1铁人中学 2017 级高二学年上学期期末考试物理试题试题说明：1、本试题满分 110 分，答题时间 90 分钟。2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。一、选择题（共 12 题，每题 4 分，共 48 分。1-6 题每题只有一个正确选项，7-12 题每题有多个正确选项，选不全的 2 分，选错不得分）1、以下说法哪一个是正确的（ ）A、如果电流在磁场中不受力，说明此处无磁场。 B、判断安培力方向的方法是安培定则。C、磁通量有正负，是矢量。 D、电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的。2、在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、b 两点其中 a、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是（ ）A
2、 甲图中与点电荷等距的 a、b 两点 B 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点C 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点 D 丁图中非匀强电场中的 a、b 两点3、如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是( )A小球在 b 点的动能一定大于小球在 a 点的动能B若小球从 a 点向 b 点运动，则动能和电势能的和一定增加C若小球从 b 点向 a 点运动，则重力势能和电势能的和一定减小D根据图中信息不能确定小球在 a、 b 两点的电势能大小4.指南
3、针静止时，其 N 极指向如图中虚线所示指向正北。若在其上方放置水平方向的导线，并通以直流电，则 N 极转向图中实线位置。据此可知（ ）西 南 北 东2A.导线南北放置，通有向北的电流 B.导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西的电流 D.导线东西放置，通有向东的电流5如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合） ， ab 为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由 a 到 b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场。下列说法正确的是（ ）A.图中关于轴线对称的 P、 Q 两点的磁感应强度相同 B. 直导线
4、 ab 通电后， a 端垂直纸面向外转动C. 断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D. 将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动6、一水平放置的平板 MN 的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为 m 带电量为+q 的粒子，以相同的速率 v沿位于纸面内的各个方向，由小孔 O 射入磁场区域. 不计重力，不计粒子间的相互影响. 下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中正确的图是(R=mv/Bq)（ ）7、两个半径相同的金属小球，带电量之比为 17，相距为 r(可视为点电荷)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可
5、能为原来的 ( )A. 4 B. 37 C. 9 D1678.如图所示, R1=2 , R2=10 , R3=10 , A、 B 两端接在电压恒定的电源上,则( )A.S 断开时, R1与 R2的电压之比为 15 B .S 闭合时,通过 R1与 R2的电流之比为 21C.S 闭合时, R1与 R2两端的电压之比为 15D.S 断开与闭合两种情况下,电阻 R1两端的电压之比为 219.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,电路中的 R2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R 0为定值电阻,R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关 S 闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。
6、下列正确的是( )A.只逐渐增大 R1的光照强度,电阻 R0消耗的电功率变大,电阻 R3中有向上的电流B.只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻 R3中有向上的电流3C.只调节电阻 R2的滑动端 P1向下端移动时,电压表示数不变,带电微粒向上运动D.若断开开关 S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动10如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动， P、 M、 N 分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是（三个小球都能到达最低点
7、） ( )A小球第一次到达轨道最低点的速度关系 vpv MvNB小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系 FPF MFNC小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系 tPtMtND三个小球都能回到原来的出发点位置11如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上L 1的正上方有 a、 b两点，它们相对于 L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为 B0，方向垂直于纸面向外。已知 a、 b两点的磁感应强度大小分别为 和 ，方向也垂直于纸面向外。则( ) 032A流经L 1的电流在 b点产生的磁感应强度大小为 07
8、12BB流经L 1的电流在 a点产生的磁感应强度大小为 0C流经L 2的电流在 b点产生的磁感应强度大小为 012BD流经L 2的电流在 a点产生的磁感应强度大小为 0712 如图所示，斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m、带电荷量为+Q 小滑块从斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，小球将飞离斜面，在此过程中（ ）A斜面光滑时飞离斜面瞬间的速度比粗糙时大 B斜面光滑时在斜面上运动的时间比粗糙时短C斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时大 D斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时小4二、实验题（每空 2 分，共 20 分）13.某同学测量一个圆柱体
9、的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻. （1）首先用多用表的欧姆档粗测圆柱体的电阻 Rx，大概几欧姆，以下给出的是可能的操作步骤，其中 S 为选择开关，P 为欧姆档调零旋钮，把你认为必要的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_。A将两表笔短接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔B将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx的阻值后，断开两表笔C旋转 S 使其尖端对准欧姆档1D旋转 S 使其尖端对准欧姆档100E旋转 S 使其尖端对准交流 off 档，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。（2）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的
10、示数如图（a）和图（b）所示，长度为 cm，直径为 mm. （3）用伏安法测金属丝的电阻 Rx实验所用器材为：电池组(电动势为 3V，内阻约 1)、电流表(内阻约 0.1)、电压表(内阻约 3k)、滑动变阻器 R(020，额定电流 2A)、开关、导线若干 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量 Rx 是采用下图中的_图(选填“甲”或“乙”)（4）图 3 是 测 量 Rx 的 实 验 器 材 实 物 图 ， 图 中 已 连 接 了 部 分 导 线 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 置 于变 阻 器 的 一 端 次数 1 2 3 4 5 6
11、 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520V AR SRxRS乙甲 V ARxPRx 图 35请根据图(2)所选的电路图，补充完成图 3 中 实 物 间 的 连 线 ， 并 使 闭 合 开 关 的 瞬 间 ， 电 压 表或 电 流 表 不至于被烧坏14、为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：A待测干电池 E（电动势约 1.5 V，内阻约为 1.0 ） B电流表 G（满偏电流 3.0 mA，内阻为 10 ）C电流表 A（量程 00.60 A，内阻约为 0
12、.10 ） D滑动变阻器 R1（020 ，2 A）E滑动变阻器 R2（01000 ，1 A） F定值电阻 R3990 G开关和导线若干（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_（填仪器字母序号 A、B、C）；（2）请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号 R1、R 2、R 3；（3）图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的 I1I 2图线（I 1为电流表 G 的示数，I 2为电流表 A 的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势 E_V，内电阻r_。（保留小数点后两位）三、计算题（共 42 分）15.（10 分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和
13、分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示。从粒子源 S 处放出的速度大小不计、质量为 m、电荷量为 q 的正离子，经电势差为 U 的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为 B 的匀强磁场后到达记录它的照相底片 P 上。假如离子源能放出氕（ H） 、氘（ H） 、氚（ H）三种离子，那么它们到达 P 上的12131位置到入口处 S1 的距离之比是多少？（不计重力）16.（12 分）如图所示，一足够长的矩形区域 abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为 B 的匀强磁场，在 ad 边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟 ad 边夹角 = 30、 a bcd O v06大小为 v0的带
14、正电粒子，已知粒子质量为 m，电量为 q， ad 边长为 L， ab 边足够长，粒子重力不计，求：粒子能从 ab 边上射出磁场的 v0大小范围.17.（20 分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在 平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与 y 轴垂直，宽度为 l，磁感应强度的大小为 B，方向垂直于 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为 ，电场强度的大小均为 E，方向均沿 x 轴正方向；M、N 为条形区域边界上的两点，它们的连线与 y 轴平行。一带正电的粒子以某一速度从 M 点沿 y 轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从 M 点入射的速度从 N 点沿 y 轴正方向射
15、出。不计重力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从 M 点射入时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与 x 轴正方向的夹角为 ，求该粒子的比荷及其从 M 点运动到 N 点的时间。7铁人中学 2017 级高二学年上学期期末考试物理试题一、选择题（共 12 题，每题 4 分，共 48 分。1-6 题每题只有一个正确选项，7-12 题每题有多个正确选项，选不全的 2 分，选错不得分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12D C A B D A CD AB AC AD AC BD二、填空题（每空 2 分，共 20 分）13. （1）_ CABE _、_
16、4 或 4.0_（2）_5. 01_cm、_5. 315（5. 3105. 320）_mm（3）_甲_（4） 14、（1）_ D _（2） （3）E_1.450.01 _V，内电阻r_0.900.01_。 （保留小PRx PRx答图 38 a bcdOv0数点后两位）三、计算题（共 42 分）15、 （10 分）1：2：:316、 （12 分） （1）若粒子速度为 v0，则 qv0B = ， 所以有 R = ，vm20qBmv0设圆心在 O1处对应圆弧与 ab 边相切，相应速度为 v01，则R1 R1sin = ，2L将 R1 = 代入上式可得， v01 =qBmv0 mqBL3类似地，设圆心
17、在 O2处对应圆弧与 cd 边相切，相应速度为 v02，则 R2 R2sin = ，将 R2 = 代入上式可得， v02 = 所以粒子能从 ab 边上射出磁场的 v0应满足Lqv0 q v0mqB317、 （20 分）解：（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示。 （粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从 M 点射入时速度9的大小为 v0，在下侧电场中运动的时间为 t，加速度的大小为 a；粒子进入磁场的速度大小为 v，方向与电场方向的夹角为 （见图（b） ） ，速度沿电场方向的分量为 v1，根据牛顿第二定律有qE=ma 式中 q 和 m 分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有v1=at 0lvt1cosv粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为 R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得由几何关系得 联立式得2mvqBR2cosl0El（3）由运动学公式和题给数据得 联立式得 10cot6v 243qElmB设粒子由 M 点运动到 N 点所用的时间为 ，则 式中 T 是粒子t2()6t在磁场中做匀速圆周运动的周期， 由 式 得2mTqB3(1)8BlltE
