江苏省无锡市四校2015-2016学年高二上学期期中考试物理试题

2015-2016学年第一学期高二期中考试
物理学科试题
命题人：李金根 审核人：沈建龙
单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意）
1、如图所示，一带负电的金属圆环绕轴OO '以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的可以自由转动小磁针最后静止时N极的位置是（ ） A．竖直向上B．竖直向下C．沿轴线向左 D．沿轴线向右
2、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头向上移动时（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
3、如图所示，电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，两板间有M、N、P三点，MN连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，∠PMN=θ。以下说法正确的是（ ）
A．电容器带电量为
B．两极板间匀强电场的电场强度大小为
C．M、P两点电势差为
D．沿NP方向电势降低最快
4、一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的动能逐渐减小(带电荷量保持不变)，由图可以确定（ ）
A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电
C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电
5、如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相 ( http: / / www.21cnjy.com )同，表面积为正方形的导体，已知R1的表面积是R2的100倍，通过导体的电流方向如图所示。则这两个导体的电阻关系为 （ ）
A．R1=100R2 B．R2=100R1
C．R2=10R1 D． R1=R2
二、多项选择题（本题共4小题。每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）
6、如图所示，在等量异种电荷形成的电场中， ( http: / / www.21cnjy.com )有A、B、C三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂线上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7、如图所示，实线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）
经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．粒子在A点加速度小
C．粒子在B点动能大
D．带电粒子在B点电势能比在A点的电势能大
8、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。要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 ( )
A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
9、如图所示，虚线EF的下 ( http: / / www.21cnjy.com )方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出．下列说法正确的是( )
A．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
2015-2016学年第一学期高二期中考试
物理学科答题卷
一、单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分.每小题只有一个选项符合题意）
1 2 3 4 5
二、多项选择题（本题共4小题。每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意,
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）
6 7 8 9
三、填空题（本题共2小题,共18分）
10、图甲为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图。回答下列问题：
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到 （选填“最左端”、“中间”、“最右端”）；
（2）该同学描绘出的小灯泡伏安特 ( http: / / www.21cnjy.com )性曲线如图乙所示，则小灯泡的电阻值随电压的增 大而 。（选填“不变”、“增大”或“减小”）
（3）在虚线框中画出与实物电路相应的电路原理图。
11、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中。右边为实验电路原理图，左边为所需器材的实物图。
（1）根据原理图，用笔画线代替导线将实物图中连线补充完整。
（2）某同学记录的6组实验数据如下，试根据这些数据在下图中画出U-I图线；
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
（3）根据图线求出电池组的电动势E= V，内电阻r = Ω。
四、计算题（本题共5小题，共71分。解答时请写出必要的文字说明、方程式。）
12、（14分）如图所示，一带电小球的质量m=2×10-4kg ,用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中的O点，电场场强E=3×104N/C,当细线与竖直方向夹角为θ=37o时，小球恰好静止在A点。（g=10m/s2 ,sin37O=0.6 ,cos37O=0.8）求
（1）小球带什么电？电量是多少？
（2) 若剪断细线，则带电小球的运动轨迹是直线还是曲线？加速度是多少
（3）若小球由竖直方向的P点静止释放，运动到A位置的过程中，电场力做多少功
13、（13分）如图所示的电路中， ( http: / / www.21cnjy.com )R1=2Ω，R2=6Ω，S闭合时，电压表V的示数为7.5V，电流表A的示数为0.75 A，S断开时，电流表A的示数为1A，求：
（1）电阻R3的值；
（2）电源电动势E和内阻r的值．
14、（14分）如图所示，一束质量、电荷量的带负电的粒子以某一速率通过一个矩形空间的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T；速度方向与磁感线垂直，带电粒子从A点沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC=，求：
（1）若带电粒子的运动速率为，则其在磁场中运动半径R1为多少？
（2）若带电粒子恰好从C点离开磁场，则其在磁场中运动半径R2和速率v2各为多少？
15、（15分）如图所示，在倾角为 ( http: / / www.21cnjy.com )α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场。求：
（1）若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向是向上还是向下？磁感应强度B1为多大？
（2）若导体棒与斜面间无挤压，则施加的磁场方向如何？则磁感应强度B2为多大？
（3）沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小？最小值B3为多少？
16、（15分）质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外。一束电荷电量相同、质量不同的带正电的粒子，沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：
（1）粒子在磁场B1 中直线运动时速度v的大小？
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差？
（3）试比较这两种带电粒子在磁场B2中运动时间的大小关系，并说明理由？
2015-2016学年第一学期高二期中考试
物理学科答案
单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意）
1 2 3 4 5
C B D B D
多项选择题（本题共4小题。每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）
6 7 8 9
AC BD BD ABD
填空题（本题共2小题共18分）
10、（1）最左端（3分） （2）增大 （3分） （3）如图所示（3分）
11、（1）如图所示（2分）
（2）如图所示（3分）
（3）1.42-1.48 （2分）， 0.68-0.74 （2分）
四、计算题：本题共5小题，共计71分。解答时请写出必要的文字说明、方程式。
12、（14分） （1） 小球带正电 ………………（2分）
由mg tanθ= Eq 得 ………………（2分）
q=C ………………（1分）
（2） 直线 ………………（2分）
由mg /cosθ= ma 得 ………………（2分）
a=12.5 m/s2 ………………（1分）
（3）根据静电力做功
………………（4分）
13、（13分）（1） S闭合时，干路电流 =1.5A ………………（3分）
R3==6Ω ………………（4分）
（2）由闭合电路欧姆定律列方程， …………（4分）
解得E=9V r=1Ω …………（2分）
14、（14分）
（1）由 ………………（4分）
得R1=0.2m ………………（2分）
（2）由几何关系得
运动半径R2=0.8m ………………（2分）
由 ………………（4分）
得 ……………（2分）
15、（15分）
（1）方向竖直向上 …………（1分）
由 BIL = mg tanα，得 …………（4分）
（2）方向水平向左 …………（1分）
由BIL = mg , 得 …………（4分）
（3）方向垂直斜面向上 …………（1分）
由 BIL = mg sinα，得 …………（4分）
16、（15分）
（1）两极板间电场强度 …………（1分）
粒子在电容器中做直线运动，故 …………（2分）
解得 …………（1分）
（2）带电粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动，
则 …………（2分）
打在a处的粒子的质量
打在b处的粒子的质量 …………（2分）
又△x=2R1－2R2
联立得△m=m1－m2= …………（2分）
（3）打在a处的粒子的运动时间大于打在b处的粒子的运动时间 ……（2分）
因为 ，
又因为m1>m2 故 …………（3分）
V
A
R2
R1
R3
E
r
电流
方向
R1
电流
方向
R2
＋
-
A
C
B
学校 班级_________ 姓名_________ 考试号__________ _
……………………………密………………………封………………………线……………………
I
O
U
乙
甲
AA
VA
AA
VA
电流表
电压表
滑动变阻器
电池组
开关
U/V
I/A
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0
P
A
O
A
V
R1
R2
S
R3
E r
×
α
R
V
A
S
E r
AA
VA
U/V
I/A
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0