北京市昌平区2011年高二物理上学期期末试题

物 理 试 卷

(满分100分，考试时间90分钟) 2011.1

1． 考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。 考 2． 本试卷共7页，分两部分。第一部分选择题，包括两道大题，16个小题；第生 二部分非选择题，包括三道大题，8个小题。 须 3． 试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上做答无效。 知 4． 考试结束后，考生应将答题卡放在桌面上，待监考老师收回。

第一部分(选择题 共52分)

一．单项选择题。本题共12小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。

1. 把一条导线平行地放在如图1所示磁针的上方附近，当导线中有电流

时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是 A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．伽利略

2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷之间

的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的3倍，那么它们之间静电力的大小变为 FF

A． B． C．9F D．81F

8193. 在图2所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是

A F I B I F B

图2

C

B

B F I F D B I I

S N

图1

4. 如图3所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，

线框平面与磁场垂直。在下列哪种情况，可使线框中产生感应电流 A．线框沿纸面向右加速运动 B．线框垂直纸面向外运动 C．线框绕ad边转动

D．线框绕过d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动

5． 如图4所示，a、b为静电场中一条电场线上的两点，一个带正电的试探电荷只在电场力

作用下从 a 点沿直线运动到 b 点。下列说法中正确的是 A．b点的电场强度比a点的电场强度大 B．b点的电势比a点的电势高

C．试探电荷在b点的电势能比在a点的电势能大 D．试探电荷在b点的速度比在a点的速度大 6． 对电容C=Q/U，以下说法正确的是 A．电容器充电量越大，电容就越大 B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电量就越多

D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 7． 关于导体的电阻，下列表述正确的是 A．跟导体两端的电压成正比 B．跟导体中的电流强度成反比 C．决定于导体的材料、长度和横截面积 D．决定于导体中的电流强度和电压 8． 关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A．由BF可知，B与F成正比，与IL成反比

ILa b 图4

E a B d b

c 图3

B．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零

C．通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即B＝0

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关

9． 在图5所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位

置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是 A．电压表V的示数变小 B．电流表A2的示数变小 C．电流表A1的示数变小 D．电流表A的示数变大 10．

如图6，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向

图6

a b

A R1 P R2

图5 E r V A1 A2 里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下落。若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则 A．Fc＜Fb＜Fd B．Fc＜Fd＜Fb C．Fc＞Fb＞Fd D． Fd＞Fc＞Fb

11． 如图7所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管中

的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电动势E，就可以知道管中液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体的体积。已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是 A．QB c d

M v N 图7

d dEB4Bd2Ed2EC．Q D．Q

4BB12．

B．QdE

穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图8中的①～④所示，下列

说法正确的是

O t t O t O 图8

t1 t O t2 φ φ φ φ

①

②

③

④

A．图①有感应电动势，且大小恒定不变 B．图②产生的感应电动势一直在变大

C．图③在0～t1时间内的感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍 D．图④产生的感应电动势先变大再变小

二．不定项选择题.本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，可能有多个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，选错或不答的得0分。 13．

图9为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图， a、b是电场中

－

的两点。将电荷量为q=5×108C的正点电荷（试探电荷）置于a点，所受电场力为2×10-3N，则下列判断正确的是 A．a点的场强大小为4×104N/C，方向向右

a 图9

b E B．将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点场强大小仍为4×104N/C，方向向左 C．将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零 D．b点处的电场强度小于4×104N/C 14．

一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述

正确的是

A．电动机所消耗的电功率I2R B．t秒内所产生的电热为UIt C．t秒内所产生的电热为I2Rt D．t秒内输出的机械能为（U－IR）It 15．

用如图10所示（甲）电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了(乙)

图所示的U—I图象，由图象可知 A．电池内阻的测量值是3.50Ω B．电池电动势的测量值是1.40V C．外电路发生短路时的电流为0.4A

D．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I’=0.20A

V (甲)

图10

A 1.40 1.20

U/V 1.00

0 I’ (乙)

0.4 I/A 16．

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图11）。设两极板

图11

+ + + + 正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若

A．保持S不变，增大d，则θ变小 B．保持S不变，增大d，则θ变大 C．保持d不变，减小S，则θ变大 D．保持d不变，减小S，则θ变小

第二部分（非选择题，共48分）

三．填空题.本题共3小题，每小题4分，共12分.

17． 用伏安法测某一电阻时，如果采用如图12所示的甲电路，测量值为R1 ，如果采用乙电

路，测量值为R2 ，那么R1 、R2与真实值R之间的大小关系为 。

12图12

18． 已知氕（1H）、氘（1H）、氚（31H）三个带电粒子，它们以相同的速度垂直射入同一匀

强磁场中，做匀速圆周运动。则半径最大的是 ，周期最长的是 。

19． 如图13所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd，当一竖直放置

的条形磁铁的S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为 ；若线圈始终不动，线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN mg（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

a

图13 d

b N S c

S 四．实验题.本题共3小题，共15分.

N 20．（3分）用如图14所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的？

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转

21．（12分）一些材料的电阻随温度的升高而变化。

(1)如图15（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

R/ΩR/Ω 180 180 A 23100 100R g 4 R00 R RR' 1 0mA ( )mAE 5丙 O O 80 80t/°t/oCC 甲甲 乙 丙

图15

①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________；(填“较大”或“较小”) ②若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为 _________°C。

(2)某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出其I-U图线如图16中(a)所示。

－ ＋

14

图U（V） 0 0.9 45 2.4 120 3.6 170 5.4 210 7.2 230 10.2 250 14.4 265

I（mA） 0

300 I/mA

· · - 0.3 3 - 3 15 200

· · · · · 100

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________（选填“增大”或“减小”） ②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。

五．论述计算题. 本题共3小题，共21分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。

有数值计算的题，重力加速度g取10 m/s2 ，答案必须明确写出数值和单位。 22．（7分）如图17所示，水平U形光滑固定框架，宽度为L=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架平面向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到5m/s时，求：

0 U/V 3 6 9 12 15 （a）

图16

（b）

（1）ab棒所受的安培力的大小； （2）ab棒的加速度大小。

B a F b 图17

23．（7分）如图18所示，水平放置的两金属极板长度为L，相距为d，极板间的电压为U，两极板间的电场可视为匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从极板中央水平射入电场中，射入时的速度为v0，并从电场的右端射出。若不计粒子的重力，求该粒子射出时沿垂直于板面方向偏移的距离y。

24．（7分）如图19所示为一质谱仪的构造原理示意图，整个装置处于真空环境中，离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q（q＞0）的离子。离子的初速度很小，可忽略不计。离子经S1、S2间电压为U的电场加速后，从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，沿着半圆运动到照相底片上的P点处，测得P到S3的距离为x。求：

(1)离子经电压为U的电场加速后的速度v； (2) 离子的荷质比 (q/m)

P S1 x S2 N S3 + + + + + v0 d + - - - - - 图18 L

B

图19

第一部分

(选择题 共52分)

一．单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分） 题号 选项 1 A 2 C 3 B 4 C 5 D 6 D 7 C 8 D 9 B 10 A 11 B 12 C

二．不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 题号 13 14 15 16 选项 AD CD BD BC 第二部分（非选择题，共48分）

三．填空题（每小题4分，共12分）

17． R1＜R＜R2 18. 氚（331H），氚（1H） 19. 从b到a，>

四．实验题（本题共2小题，共15分） 20．AC (3分)

21．（1）①较小 (3分) ②50 (3分) （2）①增大 (3分) ②见右图 (3分)

五．论述计算题(本大题共3小题，共21分) 22.（7分）

解：(1)根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLv （1分）

由闭合电路欧姆定律得回路电流IER （1分） ab所受安培力 F安= BIL = 0.4N （2分） (2)根据牛顿第二定律FF安ma （2分）

得ab杆的加速度a =FF安2m = 3m/s （1分）

23.（7分）

解：粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动。带电粒子受到的电场力为F=qE ① （1分）

由牛顿第二定律得带电粒子的加速度为

aF ② （1分） m ③ （1分）

由于极板间为匀强电场，故U=Ed

带电粒子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动， 由L=v0t 可求得tL ④ （1分） v0带电粒子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为

y12at ⑤ （1分） 22qUL由①②③④⑤可得 y ⑥ （2分） 22mdv024.（7分）

解：（1）离子经S1、S2间电压为U的电场加速，根据动能定理

qU=

12

mv (2分) 2

所以v2qU ① (1分) m（2）设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v，半径为R。

mv2洛伦兹力提供向心力qvB ② (1分)

R1x ③ (1分) 2q8U联立①②③，解得22 (2分)

mBx又因 R=