汉川市2015—2016学年度上学期高中二年级期末统考

物理试卷

一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求。第9～12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．如图所示，将带正电的粒子沿着水平方向向右飞过小磁针正上方时，小磁针N极将（　　）

A．向纸外偏转 B．向纸内偏转

C．静止不动 D．无法确定

2.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．由B=
知，当通电直导线垂直于磁场放置时，B与通电直导线所受安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比

C．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=

D．洛伦兹力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

3．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和理想电压表的示数分别为0.50A和2.0V；重新调节R并使电动机恢复正常运转时，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）

A．32W B．44W C．47W D．48W

4．如图所示，等量异种电荷的平行金属板A、B水平正对放置．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（　　）

A．若微粒带负电荷，则A板一定带负电荷

B．微粒从M点运动到N点电势能一定减小

C．微粒从M点运动到N点动能可能减小

D．微粒从M点运动到N点机械能可能增加

5. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）

A．电压表读数减小

B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D．R3上消耗的功率逐渐增大

6. 目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如下图所示，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负、N正

C．
，M负、N正 D．
，M正、N负

7．如图所示，真空中M、N处放置两等量异号点电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，等势线b为中垂线，df平行于MN．已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，该试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（　　）

A．M点处放置的是正点电荷

B．d点的电势高于f点的电势

C．d点的场强与f点的场强完全相同

D．将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功、后做负功

8．如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（　　）

A．
B．
C．
D．

9．如图所示，一个电荷量为﹣Q的点电荷甲，固定在粗糙绝缘水平面上的O点，另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度减小到最小值v．已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是（　　）

A．O、B间的距离为

B．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为

C．点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能

D．在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差UAB=

10．如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b，可采用的办法是（　　）

A．使L2迅速靠近L1

B．断开电源开关S

C．将铁芯M插入

D．将铁芯M抽出

11.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线，先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与磁场垂直，如图所示．匀强磁场方向垂直导轨平面，外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力F所做的功的功率相同，则（　　）

A．ab运动的速度较大

B．它们产生的感应电动势相同

C．它们每秒产生的热量相同

D．cd受到的外力较小

12．如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O-xyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度v沿x轴正方向出发，下列说法正确的是（　　）

A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动

B．若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动

C．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动

D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动

二.实验题(共16分)

13. (8分) 指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：

（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为　　　　　　 mA．（保留一位小数）

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（c）所示，则该图象的函数关系式为I=　　　　　　；

（3）下列根据图（c）中I﹣Rx图线做出的解释或判断中不正确的是　　　　　　

A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大

B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig

C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏

D．测量中，当Rx 的阻值为图（c）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧

（4）根据图线可知该电池的电动势E=　　　　　　．

14. (8分)用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．

A．电压表V1（量程6V、内阻很大） B．电压表V2（量程3V、内阻很大）

C．电流表A（量程3A、内阻很小） D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）

E．小灯泡（2A、5W） F．电池组（电动势E、内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．

（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整．

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U﹣I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=　　V、内阻r=　　Ω．（结果保留两位有效数字）

（3）在U﹣I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为　　Ω

[:]

三.计算题(每题12分，共36分)

15.如图（a）所示，MN是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37°，MNP构成一直角三角形．MP中点处固定一电量为Q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随MN上位置x（取M点处x=0）的变化图象如图（b）所示，其中E0、E1、E2为已知量，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g．（不得使用Ep=﹣
）

（1）求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m

（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电荷量q

（3）求小球运动到M点时的速度大小．

16.如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好．导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L．从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，求：

（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；

（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式．

17. 如图所示，在一底边长为2L，底角θ=45°的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强电场．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响．

（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？

（2）若要进入磁场的粒子能打到OA板上，求磁感应强度B的最小值；

（3）设粒子与AB板碰撞后，电量保持不变并以与碰前相同的速度反弹，磁感应强度越大，粒子在磁场中的运动时间也越大，求粒子在磁场中运动的最长时间．

汉川市2015—2016学年度上学期

高中二年级期末统考物理试卷

评分细则

一.选择题(48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)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

B

D

A

D

A

C

D

C

AB

AC

CD

BCD



二.实验题(共16分)

13.( 每小题2分,共8分.)

（1）11.5；（2）
；（3）A；（4）IgR1．

14.(共8分)（1）电路图如图所示；(4分)

（2）4.5；1.0；(每空1分,共2分) （3）0．( 2分)

三.计算题(共36分)

15.(12分)解：（1）根据Q电荷的电场线的分布可知电场力先对带电小球做负功，后做正功，故电势能先增大后减小，故图（b）中表示电势能随位置变化的是图线Ⅱ．

势能为E1时的横坐标为：x1=acos37°?
?cos37°=0.32a ..............2分

x1处重力势能为：E1=mgx1sin37°

则有：m=
=
=
..............2分

（2）在x1处，根据受力分析可知

k
=mgcos37°，其中r=x1tan37°=0.24a ..............2分

带入数据，得：q=
..............2分

（3）根据动能定理有：mga sin37°+E2﹣E0=
mv2 ..............2分

带入数据，得：v=
..............2分

16. (12分)解：（1）根据法拉第电磁感应定律E=N
得

棒进入磁场前，回路中感应电动势为：E=
=
×0.08=0.04V，..............4分

(2)同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，

棒通过三角形abd区域时，

棒切割磁感线产生的感应电动势大小E′=Blv=2Bv（t﹣1）v，..............2分

根据欧姆定律得棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式i=
=
=t﹣1 （1s≤t≤1.2s），..............2分

当t=1.2s时，电流最大，有效长度最大，最大安培力Fm=BIL=0.04N，..............3分

根据左手定则得安培力方向水平向左．..............1分

17. (12分)解：（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v

由
…① ..............2分

得：
…② ..............2分

（2）要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R

由图中几何关系：
…③ ..............1分

由洛仑兹力提供向心力：
…④ ..............1分

联立②③④解得：
…⑤ ..............2分

（3）设粒子运动圆周半径为r，
，当r越小，最后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长．当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到A点．有：
…⑥.............1分

圆周运动周期：
…⑦.............1分

最长的极限时间为：
…⑧.............1分

由⑥⑦⑧式得：
=
.............1分

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