考试时间：2014年1月18日下午14：10—15：40 试卷满分：110分

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～8题为单选题，9～12为多选题）

1．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的确定不是由比值法定义的是

A．加速度
B．电场强度
C．电阻
D．磁感应强度

2．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中

A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥

B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引

C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥

D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

3．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如右图所示，则

A．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

B．在t=0.005s时线框平面与中性面重合

C．在t＝0.01s时线框的磁通量的变化率为零

D．线框产生的交变电动势的有效值为311V

4．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心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

A．向上 B．向下

C．向左 D．向右

5．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子由M点向N点运动，可以判定

A．粒子带负电，运动过程电势能减小 B．粒子带负电，运动过程电势能增大

C．粒子带正电，运动过程电势能减小 D．粒子带正电，运动过程电势能增大

6．半径为r的圆形空间内，存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场沿半径AO方向射入磁场，并从B点射出。∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为 　

A．　　　 B．　　　C．　 D．

7．如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，灯泡A1与自感线圈串联，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是

A．当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮

B．当接通电路时，A1和A2始终一样亮

C．当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭

D．当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭

8．如图所示，平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。现保持极板A和B的正对面积不变，使极板A上移一小段距离后，微粒P的运动情况是

A．仍静止不动 B．向下运动

C．向上运动 D．无法判断

9．如图所示，O是AB的中点，a、b是AB连线上的两点，c、d是AB中垂线上的两点，Oa=Ob=Oc=Od。 若在A、B两点分别放两个等量的正点电荷，取无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是

A．a、b两点的电场强度相同

B．c、d两点的电势相等

C．将一个正电荷从a点移动到c点，电场力做功为零

D．将一个正电荷从a点移动到b点，电场力做功为零

10．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动。如图所示，由此可以判断

A．油滴一定做匀速直线运动

B．油滴一定做匀变速直线运动

C．油滴带正电，且它是从M点运动到N点

D．油滴带负电，且它是从N点运动到M点

12．如图所示，在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框ab边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=
，cd=2
，线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中

A．ab间的电压为
B．ad间的电压为

C．线框中的电流在ab边产生的热量为
D．线框中的电流在ad边产生的热量为

二、实验题（本题包括2小题，共16分）

13．（10分）小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为????????????????mm。（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×1”挡位；②将红、黑表笔短接，调节　　　旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的???????处（填“0刻线”或“∞刻线”）；③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示，则金属丝的电阻为????????Ω。

（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：电源E（两节干电池，3V），电流表（量程0.6A，内阻约1Ω），电压表（量程3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1 A）。要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来

14．（6分）某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，其原理如下图所示，电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据（见表格）。

（1）请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U－I图线。（2）并求出该电池的电动势E＝????????????????????????????V，内阻r＝???????????????????????Ω。

U(V)

1.40

1.30

1.20

1.10

1.00



 I(A)

0.04

0.07

0.12

0.17

0.20





三、计算题（本题共4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）

15．（10分）如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成θ角，求棒ab受到的摩擦力的大小和支持力的大小。

16．（10分）如图所示，长、宽分别为L1=0.05 m、L2=0.04 m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n =400，总电阻为r =1 Ω，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D焊接在一起，并通过电刷和一个R=9 Ω的定值电阻相连。线框所在空间有水平向右的匀强磁场，磁感应强度B= 0.25 T 。线框从图示位置（线框平面和磁场垂直）开始在外力的驱动下绕其竖直中心轴以角速度ω=l00 rad/s匀速转动。求：（1）电阻R消耗的电功率P；（2）从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q.

17.（12分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L＝0.40m，一个磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间接有阻值为R＝0.30Ω的电阻，一电阻为r＝0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab在不同时刻的位置（如下表），导轨电阻不计，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值
；（2）金属棒的质量m；（3）在前0.7s的时间内，回路产生的焦耳热Q.

18．（14分）如图所示，水平放置的平行金属板A和D间的距离为d，金属板长为L=
d，两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成60o角，且挡板足够长，K与N间的距离为
。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A、D的中点O沿平行于金属板方向
以某一速度射入，不计粒子的重力。该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K：

（1）求该粒子从O点射入时的速度大小v0；

（2）若两档板NM和NP所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B0 ；

（3）若磁场方向变为垂直纸面向里，且只存在于两档板NM和NP所夹间的某一区域内，同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin.

2013年秋季高二年级期末考试物理试卷参考答案

（3）如图（2分）

14．1.48（1.46～1.50）　（2分） 0.4（0.2～0.5） (2分) 图像略（2分）

15.（10分）受力分析图（2分）设导体棒受到的安培力、支持力和摩擦力为别为FA、FN和Ff，由平衡条件：FAsinθ=Ff ① 2分

FAcosθ+ FN =mg ② 2分

FA=BIL ③2分

联立①～③FN=mg—BIL cosθ （1分）

Ff=BILsinθ （1分）

16．（10分）

（1）匀速转动：

（2）根据:

17.（12分）(1)＝＝＝0.6V. …………（2分）

(2)从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动 速度 v＝＝5m/s （2分）

由 mg－F＝0，F＝BIL，I＝，E＝BLv.

解得 m＝0.04kg. …………（4分）

(3)棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳热．则：

mgs－Q＝mv2－0

解得 Q＝0.58J. …………（4分）

18.（14分）（1）粒子在电场中做类平抛运动：

代入
可得：

(2)射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为

水平方向：
竖直方向：

可得：
即：
，粒子垂直MN板入射………………….2分

粒子到达K点时速度为：
……………………….1分

由几何关系可得：粒子圆周运动半径为

且满足：

可得：