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兆麟中学高二学年上学期期中考试
物 理 试 题
时间： 90 分钟 满分：100 分
一、选择题（1---10单选，每题3分，11---15多选，每题4分选对但不全的得2分，共计50分）
1、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )
A. B. C. D.
2、一灵敏电流计G，内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝2mA，改装成0-3V和0-15V的两个量程的电压表，则下列关于电阻R1和R2的表述中正确的是（ ）
R1为140Ω
B. R1为600Ω
C. R2为6000Ω
D. R2为7400Ω
3、如图所示，直角三角形ABC中，∠A＝90°，∠B＝30°，在A点和C点分别固定两个点电荷，已知B点的电场强度方向垂直于BC边向下，则( )
A．两点电荷都带正电
B．A点的点电荷带负电，C点的点电荷带正电
C．A点处电荷的带电荷量与C点处电荷的带电荷量的绝对值之比为
D．A点处电荷的带电荷量与C点处电荷的带电荷量的绝对值之比为
4、如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是( )
A．粒子一定带负电
B．A处场强大于C处场强
C．粒子在A处电势能大于在C处电势能
D．粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功
5、在如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有（ ）
A. 电源的总功率为12W
B. a、b间用导线连接的瞬间电流会由b流向a
C. 路端电压为12V
D. 电源的总功率为10W
6、如图所示，在垂直纸面的方向上有三根长直导线，其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示，一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）
沿O到a方向 B．沿O到c方向
C．沿O到d方向 D．沿O到b方向
7、如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，重力加速度为g，则( )
A．微粒到达B点时动能为mv02
B．微粒的加速度大小等于gsin θ
C．两极板的电势差UMN＝
D．微粒从A点到B点的过程，电势能减少
8、如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关S后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调换图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为( )
A．(x1＋x2)
B．(x2－x1)
C．(x2＋x1)
D．(x2－x1)
9、如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是( )
A．金属块带负电荷
B．金属块克服静电力做功8 J
C．金属块的电势能减少4 J
D．金属块的机械能减少12 J
10、如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为( )
A．
B．
C．
D．
11、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直线，且b、d在同一竖直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．c点的磁感应强度的值最小
B．b点的磁感应强度的值最大
C．b、d两点的磁感应强度不同
D．a、b两点的磁感应强度相同
12、如图甲所示，a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点，一个带电粒子在a点由静止释放，仅在电场力作用下从a点向b点运动，粒子的动能与位移之间的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )
A．带电粒子与场源电荷带异种电荷
B．a点电势比b点电势高
C．a点场强比b点场强大
D．带电粒子在a点的电势能比在b点电势能大
13、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电压表示数减小
B．电流表示数增大
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
14、如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，MN是其中的一条直线，线上有A、B、C三点。一带电荷量为＋2×10－3 C、质量为1×10－3 kg的小物块从A点静止释放，沿MN做直线运动，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线)，C点处的切线平行于t轴，运动过程中小物块电量保持不变，则下列说法中正确的是( )
A．A、B两点的电势差UAB＝－4 V
B．B点为AC间电场强度最大的点，场强大小E＝1 V/m
C．由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大
D．小物块从B点到C点电场力做的功W＝1×10－2 J
15、如图所示,直线POQ的上方有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,两带电粒子P、Q先后射入磁场,P的速度与磁场边界的夹角为30°,Q的速度与磁场边界的夹角为60°。已知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间相同,且均从O点射出磁场,PO=2OQ,则( )
A．P和Q均带正电
B．P和Q的比荷之比为1∶2
C．P和Q的速度大小之比为：1
D．P和Q在磁场中运动的半径之比为2∶1
二、实验题（共16分）
16、（8分）某探究小组为了用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100 μA的电流表G的电阻，后将电流表G改装成电压表．
(1)首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表G的内阻Rg，图中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，他的正确操作的步骤应该是________．(选出下列必要的3个步骤，并将其序号排序)
A．记下R2的阻值
B．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度
C．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
D．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为100Ω，则Rg的阻值大小为________ Ω；与电流表内阻的真实值Rg′相比，Rg________Rg′(填“>”“＝”或“<”)．
(3)将上述电流表G串联一个29900 Ω的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是_____ V．
用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为______ V.
17、（8分）有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I U图线。有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻约20 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，内阻1约 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.4 Ω)
E．滑动变阻器(5 Ω，1 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)
(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________。(用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________。(用序号字母表示)
(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把下图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。
三、计算题：（共计34分）
18、（10分） 如图所示，在倾角为θ=的斜面上，固定一宽度L=0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω。一质量m=0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I=0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2．求：
(1)R的大小；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零，求此时磁感应强度的大小和方向。
19、（12分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，水平轨道AB也是光滑的，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小等于mg，重力加速度为g．
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求这种情况下滑块在圆轨道上滑行过程中的最小动能．
20、（12分）如图，在0≤x≤h，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。
（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；
（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。高二上学 期期中考试参考答案和评分标准 1）设滑块到达 C点时的速度为 v，从 A到 C过程，
1---10 A C C B A A C D D B 11---15 AC CD BD BD BC 1 2由动能定理得：qE （s+R）﹣mgR= mv 2 分
16、(1)BDA （2分）(2)100 （1分）< （2分）(3)3 （1分）2.4 2 2（ 分）
由题，qE=mg，s=3R
17、【答案】 (1)A（1分） D （1分）(2)E （1分）(3)
代入解得，v= 6gR 2 分
（2）滑块到达 C点时，由电场力和轨道作用力的合力提供向心力，则有
v2N﹣qE=m 2 分
R
解得，N=7mg 2分
原理图 2 分 （分压 1 分，外接 1 分） 实物图 3 分（分压 2 分，外接 1 分）
18、答案】(1)5Ω；(2)0.8T；(3)1.6T，水平向左 （3）重力和电场力的合力的大小为 F= 2 mg 1分
(1)设滑动变阻器接入电路的阻值为 R，根据闭合电路欧姆定律得 v 2
滑行过程中等效最高点速度最小， 2mg m 1 , 2分
E=I(R+r) 2分 R
解得 2
故在圆轨道上滑行过程中的最小动能为 mgR 1 分
R=5Ω 1分 2
(2)金属杆静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡得 20、
F =mgsin30 1 分 （1）由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。设粒安
子进入磁场中做圆周运动的半径为 R，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有
代入数据得
2
F 安=0.1N qv0B m
v0 ① 2 分
R
又由 F 安=BIL，得 1 分
由此可得
B=0.8T 1分
mv
(3) 当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于 0，由左手定则可知，磁场的方向水 R 0 ② 1 分
qB
平向左 （1分）；
粒子穿过 y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在 y轴正半轴上，半径应满足
设此时磁感应强度为 B′，则
R h ③ 1 分
mg=B′IL 2分
由②可得，当磁感应强度大小最小时，设为 Bm，粒子的运动半径最大，由此得
代入数据可得
mv0
B′=1.6T 1 B =分 m qh ④ 2 分
B
（2）若磁感应强度大小为 m ，粒子做圆周运动的圆心仍在 y轴正半轴上，由②④式可得，此时圆
2
19、
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弧半径为
R 2h ⑤ 1 分
粒子会穿过图中 P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在 P点的运动方向与 x轴正方向的夹角
为α，
由几何关系
sin h 1 ⑥ 2 分
2h 2
π
即 ⑦
6
由几何关系可得，P点与 x轴的距离为
y 2h 1 cos ⑧ 2 分
联立⑦⑧式得
y (2 3)h ⑨ 1 分
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