沈阳二中2013-2014学年度上学期期中考试

高二（15届）物理试题

第Ⅰ卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分

1.直流电池组的电动势为E,内电阻为r,用它给电阻为R的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流是I,下列说法中错误的是（ ）

A. 电动机输出的机械功率是UI B. 电动机发热功率为I2R

C. 电源消耗的化学能功率为EI D. 电源的输出功率为EI-I2r

2.在赤道上某处有一支避雷针?当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为（ ）

A.正东 B.正西 C.正南 D.正北

3.如图所示,直线a为某电源的U—I图线,直线b为电阻R的U—I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出
功率和电源的内阻分别为（ ）

A.4W,0.5Ω B.6W,1Ω C.4W,1Ω D.2W,0.5Ω

4.如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABCD，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于粒子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是（ ）www. .com

A．入射速度越大的粒子，其运动时间越长

B．入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长

C．从AB边出
射的粒子的运动时间都相等

D．从AC边出射的粒子的运动时
间都相等

5.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（ ）

A.，M正、N负　　　　 B.，M正、N负

C. ，M负、N正 D. ，M负、N正

6.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r?当滑动片P位于变阻器中点时,三个小灯泡恰好都正常发光,且亮度相同?下列说法中正确的是（
）

A.灯泡L3的额定功率最大

B.三灯泡的额定电压相同

C.三灯泡的电阻按从小到大的排列顺序是L1、L2、L3

D.当滑动片P向a滑动时,灯L1变亮,灯L2、L3变暗

7.下列各种说法中正确的是（ ）

A.电阻率由导体的材料决定,且与温度有关

B.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电量越多

C.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大

D.从
可知,导体中的电阻跟两端的电压成正比,跟电流成反比[来源:学科网]

8.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有（ ）

A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质

B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向

C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止

D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线

9.在如图所示的电路中电源电动势为E,内电阻为r?闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压
表示数为U,电容器C所带电荷量为Q,将滑动变阻器P的滑动触头, 从图示位置向a一端移动一些,待电流达到稳定后,则与P移动前相比（ ）

A.U变小 B.I变小

C.Q增大 D.Q减小

10.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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。在保持B、U不变的情况下用同一装置分别对质子
和氦核
He加速，则下列说法中正确的是（ ）

A．质子与氦核所能达到的最大速度之比为1：2

B．质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：1

C．加速质子、氦核时交流电的周期之比为2：1

D．加速质子、氦核时交流电的周期之比为1：2

11.右图是质谱仪的工
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。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ）[来源:学,科,网]

A．质谱仪是测量带电粒子比荷的仪器

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．在B、 E和B0相同的条件下，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

12.如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.20kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平
面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N恒力，g取10m/s2.则（ ） [来源:学.科.网Z.X.X.K]

A．木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动

B．滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动

C．最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动

D．最终木板做加
速度为3 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动

第II卷

二、非选择题：包括实验题和计算题两部分。请在答题纸上作答。

13．(6分)在练习使用多用表的实验中某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此
时测得的是通过________的电流；

②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是______
__两端的电压。

14．（8分）现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5
～8
之间，可选用的器材如下：

A．待测电流表A1(量程10 mA)；

B．电压表V1(量程0．3 V，内阻约500
)

C．电压表V2(量程3 V，内阻约3 k
)；

D．滑动变阻器R1(最大电阻l0
)



E．滑动变阻器R2(最大电阻500
)

F．定值电阻R3 (阻值10
)

G．电源E(电动势3 V)

H．开关S及导线若干

要求测量结果尽可能精确，电流表、电压表的示数能从零开始调节至超过表量程的1/3。

电压表应选用 滑动变阻器应选用 (填器材序号字母)；

②在方框内画出实验电路图并标明符号；

③电流表A1内阻的表达式为：RA= ，式中各符号的物理意义为 。

15. (12分)如图，金属杆ab的质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，有效长度为L，轻绳一端与其相连，轻绳的另一端跨过光滑定滑轮与重物相连，重物质量为m/2
.电路未接通时，绳的拉力为零。当金属杆通入大小为I的电流时，金属杆ab恰要向左滑动，重物与地面刚好无压力。若磁场方
向垂直金属杆ab且与导轨平面成θ角，求：

(1) 棒ab受到的摩擦力

(2) 棒对导轨的压力

16. (12分)如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面同里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。

⑴求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

⑵求电场变化的周期T；

⑶改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。

（提示：若微粒能完成题述的运动过程，d的范围满足
）

17. (14分)如图所示,在y>0的区域内有沿
y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场?一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动?当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点;当电子第三次穿越x轴时,恰好到达D点?C、D两点均未在图中标出?已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d?不计电子的重力?求

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小;

(3)电子从A运动到D经历的时间t.

沈阳二中2013-2014学年度上学期期中考试

高二（15届）物理答案及评分标准

一．选择题：本题共12小题，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分

1. A 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. AC 8. AB 9.BC 10. BD 11.ACD 12. BD

二．非选择题

13.①R1 (2分)，②R1和R2串联，(2分)③R2（或电源），(2分)

14.①B (2分) D (2分) ②如图(2分)

③
(1分)电压表读数为U，电流表读数为I(1分)[来源:学科网ZXXK]

15(12分)受力分析如图所示X方向：

棒ab受到的摩擦力f = Fsinθ-T-----2分

因为磁场对电流的安培力F=BIL---1分，T=mg/2-----2分

所以f =BILsinθ-mg/2-----2分

Y方向：

棒ab受到的支持力N = G - FCOSθ-----2分

N= mg-BILCOSθ-----2分

根据牛顿第三定律棒对导轨的压力N`= mg-BILCOSθ-----1分

16. (12分)（1）微粒做直线运动，则
①(1分)

微粒做圆周运动，则
②(1分)

联立①②得：
③(1分)
④(1分)

（2）设微粒从N1运动到Q的时间为t1，作圆周运动的周期为t2，则

⑤(1分)

⑥(1分)[来源:Z*xx*k.Com]

⑦(1分)

联立③④⑤⑥⑦得：
⑧

电场变化的周期
⑨(1分)

（3）若微粒能完成题述的运动过程，要求
⑩

联立③④⑥得：
(2分)

设N1Q段直线运动的最短时间t1min，由⑤⑩得
(1分)

因t2不变，T的最小值
(1分)

17. (14分)解：电子的运动轨迹如右图所示

（1）电子在电场中做类平抛运动

设电子从A到C的时间为t1

　　 （1分）

　 （1分）

（1分）

求出 E =
（1分）

（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为θ，则

　θ = 45°　　（1分） 求出
　（1分）

电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力
（1分）

由图可知　
　　 　 （2分）

求出
　　 　（1分）

（3）由抛物线的对称关系，电子在电场中运动的时间为 3t1=
（2分）

电子在磁场中运动的时间 t2 =
（1分）

电子从A运动到D的时间 t=3t1+ t2 =
（1分）