厦门市2012-2013学年上学期质量检查高二物理试卷及答案

厦门市2012—2013学年(上)高二质量检测物理试题A卷(满分100分)一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填在答题卡中。1．电场中有一点P，下列哪些说法正确的是A．若放在P点的电荷的电量减半，则P点场强减半B．若P点没有检验电荷，则P点的场强为零C．P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向D．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大2．如图所示，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则A．两过程中电场力做的功相等B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C．前一过程中，粒子电势能不断减小D．后一过程中，粒子动能不断减小3．如图所示，有一弯管ab，其中心线是半径为R的一段圆弧，弧的圆心处有一个点电荷Q，有一束带负电的粒子流从a端的中点射人，恰能沿中心线通过弯管的粒子应为A．质量和速度均相同的粒子B．电量和动能均相同的粒子C．电量和质量均相同的粒子D．电量和速度均相同的粒子4．如图所示，有一带电粒子贴A板沿水平方向射人匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹②落到B板中点；设两次射入电场的水平速度相同，则电压U1和U2之比为A．1：8B．1：4C．1：2D．1：l5．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大6．如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同c．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越小7．把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为lΩ，则n等于A．32B．24C．12D．88．一个长直螺线管中，在ab间加上一直流电压，把一个带电粒子(不计重力)沿如图所示的管轴线方向射入管中，则粒子将在管中A．做匀速圆周运动B．做匀加速直线运动C．做匀减速直线运动D．做匀速直线运动9．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板s上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。下列表述正确的是A．只有带正电的粒子能通过速度选择器沿直线进入狭缝PB．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大D．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于10．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引二、填空题：本题共4小题，每小题6分，共24分。请把答案填在答题卷的相应位置上。11．螺旋测微器是测量长度的较精密仪器，它的精密螺纹的螺距通常为0.5mm，旋钮上的可动刻度分成50等份，则使用螺旋测微器测量长度时可准确到mm。一位同学用此螺旋测微器测量金属导线的直径时，示数如图所示，则该导线的直径为mm。12．如图所示，一个硬导体AB以速度v，在宽度为L的水平U型导体框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为，AB之间的电势差为13．如图所示，水平放置的两个带有等量异种电荷的平行金属板中间有一个质量为m、带正电的小球q刚好能处于静止状态，则两带电金属板间的电场强度大小为，方向是14．在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示。当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小为，若磁感应强度大小不变，方向改为垂直于斜面向上，则导体棒的加速度为。三、计算题：本题共3小题，每题12分，共36分。解答应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60º角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b点电场力做功为W1=1．2×l0-6J．求：(1)匀强电场的场强E的大小；(2)电荷从b点移到c点，电场力做功W2；(3)a、c两点的电势差Uac。16．2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右。假设这辆电动彩车总质量为6．75×103kg，当它匀速通过天安门前500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I=10A，输入电压为U=300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0．02倍。g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率。17．在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射人电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60º角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差UMN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。B卷(一)供一级达标学校学生做(满分50分)四、选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填在答题卡中。18．如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω。则下列说法正确的是A．回路中有大小和方向作周期性变化的电流B．回路中电流大小恒定，且等于C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过19．将一个闭合矩形金属线框abcd放入如图所示的匀强磁场中，图中虚线表示磁场边界，在用力将线框abcd从磁场中以速度v匀速拉出的过程中，下列说法正确的是A．拉线框的速度越大，通过导线横截面的电量越多B．磁场越强，拉力做的功越多c．拉力做功多少与线框的宽度bc无关D．线框电阻越大，拉力做的功越多20．如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。P为屏上的一个小孔。PC与MN垂直。一群质量为m、带电量为一q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为21．如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与0d边垂直并与线框平面成45º角，o、o’分别是ab边和cd边的中点。现将线框右半边obco’绕oo’逆时针旋转90º到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是A.B.C.D.0五、探究实验题：本题共2小题，共12分。请把答案填在答题卷的相应位置上22．多用电表如图甲所示，用该多用电表粗测一只内阻约20kΩ一30kΩ(量程为15V)的电压表内阻．(1)插在“+”中的是表电，插在“-”中的是表电；(2)甲图中，“+”孔中表笔应与电压表的两个接线柱中的正确连接（填“15V接线柱”或“正接线柱”)；(3)若欧姆表读数如图乙所示，则可知电压表内阻约为kΩ．23．为测量电源P的电动势E及内阻r(E约为4．5V，r约为1．5Ω)，现有如下器材：理想电压表eq\o\ac(○,V)(量程3V)一只，电流表eq\o\ac(○,A)(量程0．8A，有一定内阻)一只，定值电阻R(阻值为4Ω)一只，滑线变阻器R’一只，电键K一只，导线若干。(1)请在虚线框中画出实验电路原理图。(图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。)(2)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=，r=。(用I1、U1、I2、U2及R表示)六、计算题：本题共2小题，每题11分，共22分。解答应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得分。有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位。24．如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l的正方形。棒的电阻为r，其余部分电阻不计。开始时磁感强度为B0。若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止。求棒中感应电流的大小及方向?(2)在上述(1)情况中，始终保持棒静止，当t=t1时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t=0时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时问变化?(写出B与t的关系式)25．如图所示，在直角坐标系0一xyz中存在磁感应强度为B=、方向竖直向下的匀强磁场，在(o，o，h)处固定一电量为+q(g>0)的点电荷，在x0y平面内有一质量为m、电量为一q的微粒绕原点O沿图示方向作匀速圆周运动。若微粒的圆周运动可以等效为环形电流，求：(1)带电粒子做圆周运动的角速度；(2)此等效环形电流的电流强度，。(重力加速度为g)B卷(二)供非一级达标学校学生做(满分50分)四、选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填在答题卡中。18．下列说法正确的是A．带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小E=F/qC．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直D．由B=F／IL知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比19．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc。一带正电的粒子射人电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知下列说法中不正确的是A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能增加20．回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是A．用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大21．如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcb凸方向电流的是A．线圈向右平动B．线圈竖直向下平动C．线圈以ab边为轴转动D．线圈向左平动五、探究实验题：本题共2小题，共12分。请把答案填在答题卷的相应位置上22．下图为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好。(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器滑片迅速向右移动，那么此时电流计的指针将向偏。23．如图所示，甲图为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率。在测得该金属丝的直径为D，长度为L的情况下。(1)在下列器材中选用合适器材，用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选(填序号)。A．电流表A1：量程为l0mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩ~D。电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流lA．F．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干(2)乙图为部分实验电路图，已用电阻符号代替导电材料棒，将实验电路图补充完整。(3)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为D，则该材料的电阻率ρ=(用测出的物理量的符号表示)六、计算题：本题共2小题，每题11分，22分。解答应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得分。有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位。24．如图所示，质量为m=2×10-3kg的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，若施加一个方向沿水平向左、大小为E=104N／C匀强电场，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ=37º，求(1)带电小球带正电还是负电?并求出带电小球所带的电量q的大小；(2)剪断细线，带电小球在电场中做什么运动?并求出运动的加速度；(3)若要使小球静止在图示位置，则所加的匀强电场的最小值为多少?方向如何?(已知sin37º=0．6,cos37º=0．8；g取l0m／s2)25．如图所示，一个质量为m=0．016kg的矩形线框，长为L=0．5m，宽l=0．lm，电阻为R=0．1Ω，线圈从距磁场为h=5m高处自由下落，然后进入一匀强磁场，且进入磁场时恰好做匀速运动。试求：(1)磁场的磁感应强度B的大小；(2)如果测出线框的下边通过磁场的时间为t=0．15s，磁场区域的高度H是多少?(3)线框刚出磁场的加速度厦门市2012—2013学年（上）高二质量检查物理试题参考答案及评分标准A卷（满分100分）一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填涂在答题卡中。1.D2.C3.B4.A5.A6.B7.D8.D9.C10.C二、填空题：本题共4小题，每小题6分，共24分。把答案填在答题卡题中的横线上。11.0.01,1.47012.BLv,13.，竖直向上14.，三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（12分）解（1）得2分2分（2）得2分2分（3）得2分2分16．（12分）解：(1)驱动电机的输入功率:P入＝UI＝300V×10A＝3000W.3分 (2)电动彩车通过天安门前的速度:v＝s/t＝2m/s2分 电动彩车行驶时所受阻力为:f＝0.02mg＝0.02×6.75×103×10N＝1.35×103N1分 电动彩车匀速行驶时F＝f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率:P机＝Fv＝2700W.1分 (3)设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得： P入t＝P机t＋I2Rt1分 解得驱动电机的内阻R＝3Ω2分 驱动电机的机械效率η＝P机/P入×100%＝90%.2分17．（12分）解：（1）设粒子过N点时速度为v，有＝cosθv＝2v01分粒子从M点运动到N点的过程，1分1分xOyMNPBxOyMNPBv0BBO′v半径为O/N，有2分1分（3）由几何关系得ON＝rsinθ1分设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON＝v0t1t1＝1分粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝1分设粒子在磁场中运动的时间t2，有t2＝1分t2＝1分t＝t1＋t2＝1分B卷（一）供一级达标学校学生做四、单项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填涂在答题卡中。18.C19.B20.D21.A五、探究实验题：本题共2小题，共12分。把答案填在答题卡题中的横线上。22．（5分）（1）红1分、黑1分（2）15V接线柱1分（3）252分23．（7分）E＝eq\f(I1U2－I2U1,I1－I2)，2分r＝eq\f(U2－U1,I1－I2)－R2分电路图3分六、计算题：本题共2小题，共22分。解答应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。24.（11分）解：（1）感应电动势2分感应电流1分方向：逆时针1分（2）时，1分1分棒静止1分（3）总磁通量不变2分2分25．（11分）解：（1）该微粒受到重力mg、洛伦兹力FB、库仑力FE三个力的作用，方向如图所示。微粒沿在z轴方向上受力平衡2分微粒在xoy平面内做圆周运动2分r=htanθ1分联立，解得1分解得或（不合题意，舍去）1分（2）微粒圆周运动的周期