吉林省长春市十一中学2013-2014学年高二上学期期中考试物理试题

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分，测试时间为90分钟。

2．选择题用2B铅笔正确地涂在答题卡上，非选择题必须在答题区内作答，否则无效。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题（每小题4分，共48分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的2分，选错或不答者的零分）

1.（多选）关于磁场和磁感线的描述,下列说法错误的是(　　)

A.根据公式B=F/IL可知,通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大

B.磁铁外部的磁感线是从磁铁的N极出发到S极

C.磁感应强度方向就是通电导线受力方向

D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线

2.（单选）一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则判断导线ab受磁场力后的运动情况(　　)

A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管

B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管

C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管

D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管

3.（单选）如图质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图虚线所示，下列表述正确的是（ ）

A．M带负电，N带正电

B.M的速率小于N的速率

C.洛伦兹力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

4.（多选） 如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线受安培力作用的是(　 )

5．（多选）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．电压表读数增大 B．电压表读数减小

C．电流表读数减小 D．电流表读数增大

6.(多选)如图所示是测定两个电源电动势和内阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应有(　　)

A．当I1＝I2，电源总功率P1＝P2

B．当I1＝I2，外电阻R1＝R2

C．当U1＝U2时，电源输出功率P出1

D．当U1＝U2时，电源内部消耗的功率P内1

7．（单选）如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，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，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是(　　)

A．入射速度越大的电子，其运动时间越长

B．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长

C．从AB边出射的电子的运动时间都相等

D．从AC边出射的电子的运动时间都相等

8.（单选）如图所示，有a、b、c、d四个离子，它们带同种电荷且电量相等，它们的速率关系为va＜vb＝vc＜vd，质量关系为ma＝mb＜mc＝md.进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器射出，由此可以判定( )

A.射向P１的是a粒子 B.射向P2的是b粒子

C.射向A1的是c粒子 D.射向A2的是d粒子

9．（多选）质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I.则下面说法中正确的是(　　)

A．该带电粒子的比荷为＝

B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝

C．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变

D．当速率v增大时，运动周期T变小

10．（多选）如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0(v0>)，则(　　)

A．环将向右减速，最后匀速

B．环将向右减速，最后停止运动

C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02

D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02－m()2

11．（单选）如图所示，一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形形状，置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab和cd的长度均为.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．则导线abcd所受到的安培力为(　　)

A．方向沿纸面向上，大小为

B．方向沿纸面向上，大小为

C．方向沿纸面向下，大小为

D．方向沿纸面向下，大小为

12.（多选）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出．则下列说法正确的是(　　)

A．回旋加速器不能无限加速质子

B．增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短

C．回旋加速器所加交变电压的频率为

D．下半盒内部，质子的轨道半径之比(由内到外)为1∶∶

非选择题（共6小题，共62分）

二、实验题 （16分）

13．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R

（1）本次实验电流表应采用________ （内接法或外接法）

（2）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________mm.

（3）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_______.（选填“偏大”或“偏小”）

（4）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙,丁，则电压表的读数为______V，电流表的读数为_______A.

14．某同学采用如图①所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约2 Ω，电压表(0～3 V,3 kΩ)，电流表(0～0.6 A，1.0 Ω)，滑动变阻器有R1(10 Ω，2 A)和R2(100 Ω，0.1 A)各一只．

(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．

(2)在图②中用笔画线代替导线连接实验电路．

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图③所示的U－I图象，由图可较准确地求出电源电动势E＝________ V；内阻r＝________Ω.

三、计算题

15．（10分）轻直导线杆ab沿垂直于轨道方向放在水平平行的光滑轨道上，ab杆所在区域充满竖直向下的匀强磁场，如图所示，磁感应强度B＝0.2 T，轨道间距为10 cm，当给ab杆施加一个大小为0.04 N，方向水平向左的力时，ab杆恰好静止不动，已知电源内阻r＝1 Ω，电阻R＝8 Ω，ab杆电阻为4 Ω，导轨电阻不计，求电源电动势．

16.（10分）如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v从A点垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，从C点穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为300，求：

（1）电子的质量；

（2）电子穿过磁场所用的时间。

17.（12分）如图所示，电源电动势E0＝15 V，内阻r0＝1Ω，电 阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2.

(1)当Rx＝29 Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？

(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则Rx是多少？

18.（14分）如图直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点．不计粒子的重力．求：

(1)电场强度的大小；

(2)该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；

(3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。

1.ACD2.D3.A4.ABD5AD6。ACD7.C8.A9BC10AD11A12ABC

13.（1）外接法（2）0. 196.（3）偏小（4）2. 60V，0.52A或0.520

14.（R1），(2) （3）1.48 1。70

15．。解析　设外电压为U，则由题意可得

BL＝F，

U＝＝ V＝8 V.

通过电源的总电流

I＝＝＝ A＝3 A.

由闭合电路的欧姆定律，得

E＝U＋Ir＝8 V＋3×1 V＝11 V.

答案　11 V

16.、(1)m=2edB/v (2) t=πd/3v

17.解：（1）设R1和R2的并联电阻为R，有
①R2两端的电压为
② R1消耗的电功率为
③ 当Rx=29Ω时，联立①②③式，代入数据，解得：P=0.6W ④ （2）设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：q=mg⑤ 
⑥设小球做圆周运动的半径为r，有：
⑦ 由几何关系有：r=d⑧ 联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得： Rx=54Ω⑨。

18.解：(1)由图可知，＝2R，

类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为

s⊥＝s∥＝sin45°＝2R①

所以类平抛运动的时间为

t3＝＝②

又s∥＝at＝t③

再者R＝④

由①②③④可得E＝vB⑤

(2)由平抛知识得tanβ＝2tanα＝2，

所以v2＝vtanβ＝2v，

v′＝ ＝v.

则第五次经过MN进入磁场后的圆弧半径

R′＝＝R.

(3)粒子在磁场中运动的总时间为

t1＝⑥

粒子在电场中的加速度为

a＝＝，

粒子做直线运动所需时间为

t2＝＝＝⑦

由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间

t＝t1＋t2＋t3＝(2＋π)．