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1、江苏省苏州中学 2009-2010 学年度第一学期期中考试高二物理本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两卷，满分100 分，考试时间 90 分钟。第卷将正确的选项填涂在答题卡相应位置上，第卷直接做在答案专页上。第卷（选择题，共 32 分）一.单项选择题（以下各题只有一个答案正确，每题 3 分，共 12 分）1如图所示的天平可用来测定磁感强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为 l，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流 I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码，天平平衡当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为 m 的砝码后，天平重新
2、平衡，由此可知：（）A.磁感强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1 m2)gNIlB.磁感强度的方向垂直纸面向里，大小为mg2NIl(m1 m2)gNIlC.磁感强度的方向垂直纸面向外，大小为D.磁感强度的方向垂直纸面向外，大小为mg2NIl2.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心 O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子（）A.速率一定越小B.速率一定越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中作圆运动
3、的周期一定越大3家用电热蚊灭器中电热部分的主要的元件是由一种半导体材料电阻器，该电阻器的电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，器具有发热和温控的双重作用，以下判断正确的是（）A通电后，电功率先减小后增大变变化量分别B当产生的热量与散发的热量相等时，温度可在 t2保持不C当产生的热量与散发的热量相等时，温度可在 t1保持不D当产生的热量与散发的热量相等时，温度可在 t1到 t2之间的某一值保持不变制成的该电阻O4如图所示，当 R1的触头向右移动时，电压表 V1和电压表 V2的示数的变为U1和U2（均取绝对值）；则U1和U2的大小关系为（）AU1U2BU1=U2CU1U2D条件不足，无法确定U
4、1和U2的大小关系二多项选择题（以下各题有两个或两个以上答案正确，每题 4 分，共 20 分）5如图所示，连接平行金属板 P1和 P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分 CD接电池的回路的一部分 GH 平行，CD 和 GH 均在纸面内，金属板置于磁场和另一连中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线受到力的方向为：（）A.等离子体从右方射入时，CD 受力的方向背离 GHB.等离子体从右方射入时，CD 受力的方向指向 GHC.等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离 GHD.等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向 GH6如图所示，为测电源电动势和内电阻，依据测量
5、数据做出的路端电压与电流度的关系图线，图中 DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知（）强DEAC表示外电路电阻B比值表示电源内电阻OECDCOC比值表示电源电动势D矩形 OCDE 的面积表示电源的输出AOA比值率功7如图所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器 R 串联接成通路，如果可变电阻器 R 的值减为原来的1时，电压表的读数由 U0增加到 2U0，则下列说法正确的是（）3A流过可变电阻器 R 的电流增大为原来的 2 倍B可变电阻器 R 消耗的电动率增加为原来的 4 倍C可变电阻器两端的电压减小为原来的23D若可变电阻器 R 的阻值减小到零，那么电压表的示数为 4U0
6、8.如图所示，匀强电场方向向下，匀强磁场方向垂直纸面向里一个离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿 ACB 曲线运动，到达 B 点时速度恰为零C 点是最低点，不计重力，下面说法正确的是：（）A.离子必带正电B.A 点和 B 点位于同一高度C.离子在 C 点时速度最大D.离子到达 B 点时，将沿原曲线返回 A 点9.如图所示，宽 h=2cm 的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从 O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为 r=5cm，则（）A.右边界:-4cmy4cm 和 y8cm 有粒子射出D.左边界:0y8
7、cm 有粒子射出Oy/cm2x/cm第卷（非选择题，共 68 分）三实验和填空题（共 24 分，每空 2 分）10.螺旋测微器的读数_厘米；游标卡尺读数_厘米11图中的 A、B、C 为黑箱上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件。为了探明内部结构，某同学用多用电表进行了四步测量：（1）直流电压档测量：A，B，C 三点间均无电压（2）用欧姆档测量：A，C 间正反向电阻完全相同（3）用欧姆档测量：黑棒接 A，红棒接B，有电阻，反接后（4）用欧姆档测量：黑棒接 C，红棒接B，有电阻，阻值比测得的大，反接后阻值很大请画出黑箱内的元件12电压表的内阻在 20k50k之间，现要测量其内阻，实验室提供
8、下列可选用的器材：待测量电压表V（量程 3V）电流表 A1（量程 200A）阻值很大第（2）步电流表 A2（量程 5mA）电流表 A3（量程 06A）滑动变阻器 R（最大阻值 1k）电源（电动势 4V）电键 K（1）所提供的电流表中，应选用_（填写字母代号）。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图中方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。（3）下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格，其中正确的是（）123平均值U(V)(a)123U(V)I(A)(b)13（1）在足够大的匀强磁场中，已知带电粒子仅受磁场力，某一时刻的入射速度方向如图所示，请在图中画出粒子
9、运动的完整轨迹。（2）若在 x 轴的上方(y0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，如图所示，磁感强度为 B在原点 O 有一个离子源向 x 轴上方的各个方向发射出质量为 m、电量为 q 的正离子，速率都为 v，对那些在 xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大 x，最大 y。14如图所示，回旋加速器的两个D 型盒之间接有交变电源，电源电压为 U。上方D 型盒中央为质子源，静止的质量为 m 电量为 e 的质子经电场加速后，进入下方的 D 型盒。其最大轨道半径 R，磁场的磁感应强度 B，（1）质子最初进入下方 D 型盒的动能是_（2）质子经回旋回速器最后得到的动能是_-（3）交变电源的周期是_-
10、四计算题（写出必要的文字说明，共 44 分）15.（9 分）如图所示电路中，电源的总功率是 40W，R1=4，R2=6，a、b 两点间的电压是 4.8V，电源的输出功率是 37.6W。求:(1)通过电源的电流（2）电源电动势 E（3）电源的内电阻 r16（10 分）如图所示，电阻 R18，电动机绕组电阻 R02，当电键 K时，电阻 R1消耗的电功率是 2.88W；当电键闭合时，电阻 R1消耗的电功率是电源的电动势为 6V.求：（1）电源内阻（2）电键闭合时，电动机输出的机械功率.R R1 1a aR R2 2R()平均值 R()I(A)R()E ER Rb b断开2W，若17（10 分）如图所
11、示，光滑导轨与水平面成 角，导轨宽 L。匀强磁场磁感应强度为 B。金属杆长也为 L，质量为 m，水平放在导轨上。当回路总电流为 I1时，金属杆正好能静止。求：B 至少多大？这时 B 的方向如何？若保持 B 的大小不变而将 B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流 I2调到多大才能使金属杆保持静止？18.（8 分）如图所示，虚线上方有匀强电场，方向竖直向下，虚线上下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab 是一根长为 L 的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b 端在虚线上.将一套在杆上的带正电的重力忽略不计的小球从 a 端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达 b 端
12、.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数=0.3，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求：（1）小球从 b 端脱离时的速度(2)带电小球从 a 到 b 运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.19（7 分）一带正电 q、质量为 m 的离子（不计重力），t=0 时从 A正交的电场和磁场并存的区域作周期性运动，图甲为其运动轨迹，图AD 和弧 BC 为半圆弧，半径均为 R；AB、CD 为直线段，长均为 R；间作周期性变化(1)计算离子转一圈的时间(2)以图甲所示的 E 的方向为电场强度的正方向、向里为磁感应强度的正方向，分别在乙图和丙图中画出电场强度和磁感应强度在一个周期
13、内随时间变化的图线，图中要标示出必要的值点 进 入中弧已 知 电场强度方向不变(如图甲所示)、大小随时间作周期性变化；磁感应强度大小不变恒为 B0，方向垂直纸面随时江苏省苏州中学 2009-2010 学年度第一学期期中考试高二物理答案一.单项选择题（每题 3 分，共 12 分）1B2A3D4A二多项选择题（每题 4 分，共 20 分）5AD6ABD7ACD8ABC9AD三实验和填空题（共 24 分）10（4 分）0.09003.0611（2 分）12.（每小题 2 分，共 6 分）（1）电路中可能的最大电流 ImaxRv可。（2）滑动变阻器最大阻值Rv，所以滑动变阻器应选用分压联法。实验电路如
14、示。（3）b 表正确。13.（共 6 分）（1）（2 分）（2）（4 分）图所4 2104A，所以电流表32010选A1即2mv 2mv,qBqB14（每小题 2 分，共 6 分），(BeR)2E EK K 2mT=2meB四计算题（共 44 分）15.（每小题 3 分，共 9 分）R1电流：I1=Uab/R1=1.2AR2电流：I2=Uab/R2=0.8A总电流：I=I1+I2=2A电源总功率：P总=EI，电源电动势：E=P总/I=20V电源内部消耗的功率：P内=P总P出2.4WP内=I2r，电源内阻：r=P内/I2=0.616.（每小题 5 分，共 10 分）解：K 断开时，电流I pR1
15、0.6A电源内阻r IR2K 闭合时，路端电压UPR14V电流I1UR0.5A 总电流I (U)r1A通过电动机的电流I2 I I10.5A电动机的机械功率P机 I2U I2RD1.5W17.（每小题 5 分，共 10 分）只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B 也最小。根据左手定则，这时 B 应垂直于导轨平面向上，大小满足：BI1L=mgsin，B=mgsin/I1L。2当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得BI2Lcos=mgsin，I2=I1/cos。18.（8 分）当小球做匀速运动时：qE=f=qvbB2vb小球在磁场中做匀速圆周运动时，qvbB mR又R LqBL，所以vb33m12mvb2小球从 a 运动到 b 的过程中，由动能定理得:W电Wfq2B2L2而W电 qEL qvbBL 10m122B2q2L2所以WfW电mvb245m则WfW电4919（第一小题 3 分，第二小题 4 分，共 7 分）设进入 A 点的离子的速度为 v，在 AB 段离子作直线运动，可知 FEFBFEEqFBB0qv故v EB0v2在 BC 段，有FBB0qvmR所以v B0qRm4mqB0离子通过 AB、BC、CD、DA 各段的时间相等，离子运动一圈所用时间T