2013-2014学年度上学期期末考试

高二物理试题【新课标】

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

1.下列说法正确的是：（ ）

A.根据地球自转方向和地磁场的方向可以判断地球是带负电的

B.奥斯特提出分子电流假说，法拉第发现了电磁感应现象

C. 洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律

D.真空冶炼炉利用涡流冶炼金属，变压器是利用自感原理制成的。

2.两个完全相同、圆心重合的圆形导线圈，可以绕通过它们的公共直径的轴线xx′自由转动。初始时，两线圈互相垂直。现分别通以大小相等的电流，电流方向如图所示，设每个线圈中电流在圆心处产生的磁感强度为B，当两线圈转动而达到稳定时，圆心O处的磁感强度的大小是：（ ）

A．； B．
； C．
； D．

3．如图所示，一台理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶2，原线圈接在交流电压220伏上．Q为保险丝，其允许通过的电流不超过2安；R为负载电阻．那么变压器正常工作时，R的阻值应（ ）

A．不高于220欧 B．不高于440欧

C．不低于220欧 D．不低于440欧

4.在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开始时电键K1、K2均闭合，现先断开电键K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为M1＝(U1／(I1，再断开电键K2，两表新的示数变化量之比为M2＝(U2／(I2，若已知R2＜R3，则比较M1与M2的绝对值的大小应有： （ ）

A．M1＞M2 ； B．M1＝M2； C．M1＜M2； D．无法确定。

5．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是 （ ）

A．I1开始较大而后逐渐变小 B．I1开始很小而后逐渐变大

C．I2开始很小而后逐渐变大 D．I2开始较大而后逐渐变小

6.如图所示，圆形线圈共n匝，线圈平面与磁场方向夹600角，磁感应强度随时间均匀增加，采用下列哪种方式能使线圈中的电流变为原来的2倍（ ）

A.使线圈面积变为原来的2倍 B.使线圈匝数变为原来的2倍

C.使线圈半径变为原来的2倍 D.使线圈平面与磁场垂直

7．有一种测量体重的电子秤，其原理如图所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（一个阻值随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）．踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数表达式为R =30–0.02F（F和R的单位分别是N和Ω）．下列说法正确是（ ）

A．该秤能测量的最大体重是1400N

B．该秤能测量的最大体重是1300N

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）

应标在电流表G刻度盘0.375A处

D．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）

应标在电流表G刻度盘0.400A处

8．如图所示，一个边长为、电阻为的等边三角形线框，在外力作用下，以速度匀速穿过宽均为的两个匀强磁场区．这两个磁场的磁感应强度大小相等，方向相反．线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正．若从图示位置开始计时，关于线框中产生的感应电流与运动时间之间的函数图象，正确的是 (　 　)

9.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是( )

A．交变电流的频率为0.02Hz

B．交变电流的瞬时表达式为

＝5cos100πt(A)

C．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

10. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 （ ）

A.若斜面足够长，滑块受到的摩擦力先增大后不变

B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关

C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D.B很大时，滑块可能静止在斜面上

11. 关于多用电表的使用，下列做法正确的是（ ）

A．把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡，用图甲所示电路，合上开关S，则可测小灯泡两端的电压

B．把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡，用图乙所示电路，合上开关S，则可测通过小灯泡的电流

C．把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图丙所示电路，开关S保持断开，则可测小灯泡的电阻

D．把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图丁所示电路，会观察到此时欧姆表的示数很小



二、填空题：本题共2小题， 12题4分，15题10分，共14分。请把答案填在答题纸上。

12. 用如图所示的电路研究楞次定律，闭合电键S后，将线圈A插入线圈B中时，发现电流计G指针向右偏一下，如果A插进B后保持不动，再将滑动变阻器的滑片P迅速向左移动，G表的指针将向 偏一下。如果不用A，而将一条形磁铁的N极由上而下插入B，G表的指针将向 偏一下。（填“左”或“右”）

13.有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材：

A．20分度的游标卡尺

B．螺旋测微器

C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）

D．电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）

E．电流表A3（量程3A，内阻r3约为0.1Ω）

F．滑动变阻器R（0-10Ω，额定电流2A）

G．直流电源E（12V，内阻不计）

H．导电材料样品Rx（长L约为6cm，电阻约为100Ω）

I．开关一只，导线若干

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：



（1）（4分）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L= mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D= mm。

（2）（3分）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号。

（3）（3分）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d。

d=

三、计算题：本题共3小题，第14题8分，第15题10分，第16题14分，共32分。请把答案写在答题纸上。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14．（8分）质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外。一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力。

求：（1）该束带电粒子的电性和速率？

（2）打在a、b两点的粒子的质量之差?

15．（10分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：（1）电动机的输出功率？（2）导体棒达到稳定时的速度？

（3）导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间？

16．（14分）两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为，在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上，如图所示。一个质量为m、电荷量为＋q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD＝
，并垂直AC边射出（不计粒子的重力）。求：（1）两极板间电压；

（2）三角形区域内磁场的磁感应强度的大小和方向；

（3）若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值。

四、选考题（共10分，请从给出的两道题中任选一道作答，如果多做，则按所做的第一题计分）

17．[选修3-3]（10分）

（1）（4分）下列说法中正确的是 。

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

B．已知油酸的摩尔体积，用油膜法测出油酸分子的直径后，可以估算出阿伏加德罗常数

C．温度越高，物体的分子平均动能越大

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

（2） (6分)如图所示，将导热气缸开口向上放置在水平平台上，活塞质量m=10kg，横截面积S=50cm2，厚度d=1cm，气缸的内筒深度H=21cm，气缸质量M=20kg，大气压强为P0=1×105Pa，当温度为T1=300K时，气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，不计活塞与气缸间的摩擦，取g= 10m/s2，求：

①气缸开口向下放置时，封闭气柱的长度是多少？

②给气缸缓慢加热，当温度多高时，活塞能刚好接触到平台？

18．[选修3-4]（10分）

（1）（4分）下列说法中正确的是 。

A．弹簧振子的周期与振幅无关，单摆运动到平衡位置时合外力为0

B．同一地点的单摆摆长越长，其振动周期越长

C． 纵波可以沿水平方向传播，也可以沿竖直方向传播

D．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

（2）（6分）图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t2=0.03s时刻正经过平衡位置向y轴负方向运动，已知T



参考答案



14. (8分) 解：（1）正电(1分)，粒子经过速度选择器时，

由
(1分)，得
(1分)

（2）粒子在磁场B2中做匀速圆周运动，
(1分)，

，(1分)
(1分)

由几何关系x=2Ra-2Rb(1分)，可求△m=
(1分)



16．(14分)解：（1）粒子垂直AB边进入磁场，

由几何知识得：粒子离开电场时偏转角为30°

由
（1分） ①

②（1分）

综合①② 式得到两极板间电压：
（2分）（得到该结果即可，细心的学生可能会算出
，
）

（2）由几何关系得：
（粒子在磁场中转过600角，A点为圆心）（1分）

可得粒子在磁场中运动半径：
③（1分）

由
④ （1分） 粒子进入磁场的速度
⑤（1分）

综合③④⑤ 式得

磁场的磁感应强度
，（1分）磁场方向垂直纸面向里（1分）



17.（1）B C（4分）

（2）解：①将气缸缓慢倒置的过程中，封闭气体等温变化：

P1=P0+
=1.2×105Pa（1分） P2=P0-
=0.8×105Pa （1分）

P1V1= P2V2 （1分） P1L1= P2L2 L2=15 cm （1分）

②给气缸缓慢加热过程中，等压变化：T2 = T1 = 300K

L2 = 15cm，L3 =H-d= 20cm

=  （1分） T3 = ·T2 = ·T2 = 400K （1分）

当温度为400K时，活塞能刚好接触到平台。

18．（1）BC（4分）

（2）解：由图可知：波长1.2m（1分），t2=0.03s时刻x=1.2m处的质点向y轴负方向运动可以判断波向x轴负方向传播（1分），

因为T

频率f≈41.7Hz（1分）

由
，可求波速v=50m/s（1分），向x轴负方向传播