高二模块考试

物 理 2014. 1

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分120分。考试时间9 0分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

注意事项：

1. 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔正确填涂在答题卡上.

2. 请将第Ⅰ卷和第Ⅱ卷的答案，填在答题卡内，不能将答案直接答在试卷上.

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求，选全的得4分，选对但不全的得２分，选错和不选的得０分。

1. 关于物理学史，下列说法中正确的是

A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的

B．法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像

C．特斯拉提出分子电流假说，很好的解释了磁现象的电本质

D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律

2．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式错误的是

A．电势差
　 B．磁感应强度

C．电场强度
D．电阻

3. 下列说法正确的是

A．静止和运动的电荷均能产生磁场

B．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差

C．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功

D．只要知道线圈的面积S和磁感应强度B，就可以根据表达式
求出任何情况下穿过线圈的磁通量

4. 如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是

5. 处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反大小不同的电流，这两根导线把它们所在的平面分成a、b、c三个区域，如图所示，则磁感强度为零的区域

A．可能出现在a区

B．可能出现在b区

C．可能出现在c区

D．a区、b区、c区都有可能

6. 如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是

7. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，b为ac中点。a、c两点的电势分别为φa=4V、φc=2V。下列说法中正确的是

　　A．该电场中b点的电势可能为3 V

　　B．a点的电场强度一定大于b点的电场强度

　　C．若正电荷在这个电场中只受电场力作用，且它运动过程中经过a点，那么在之后的运动中它就一定会沿电场线运动到c点

　　D．若正电荷从a点运动到c点，电势能一定减小

8. 如图所示，电路中5个电阻相同，如果ab端输入电压是 6V， 电容器的电容C=10-6F，则下列说法正确的是

A.电容器所带的电量为6×10-6C

B.电容器所带的电量为2×10-6C

C.若只将电容器的极板间距减小少许，稳定后电容器的带电量大于6×10-6C

D.若只将电容器的极板间距减小少许，稳定后电容器的带电量大于2×10-6C

9. 图中虚线1、2、3、4为间距相等且平行的等差等势面。一带正电的粒子（重力不计）只在电场力的作用下从a点运动到b点，轨迹如图中实线所示。下列说法中正确的是

A．等势面1电势最低

B. 粒子从a运动到b的过程中加速度不变

C．粒子从a运动到b，电势能增加

D．粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变

10. 如图所示电源的电动势为E，内电阻为r，外电路接有定值电阻R1和滑动变阻器R，合上开关S，当滑动变阻器的滑动头P从R的最左端移到最右端的过程中，下述说法正确的是

A．电压表读数变大 B．电压表读数变小

C．R1消耗的功率变大 D．整个电路消耗的功率变小

11. 有两个标有“110V，25W”和“110V，60W”字样的灯泡，要把它们接在220V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式是下图中的哪一个？

12. 如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M、N分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是

A．小球第一次到达轨道最低点的速度关系vP=vM>vN

B．小球第一次到达轨道最低点时 对轨道的压力关系FP=FM＞FN

C．小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP

D．三个小球到达轨道右端的高度都不相同，但都能回到原来的出发点位置

第Ⅱ卷（非选择题 共72分）

二、实验题 ：本题共3个小题,满分24分,把答案直接填在答题卡中的相应位置。

13．（6分）某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图 (a)和如图 (b)所示，长度为________cm，直径为________mm。

14.（10分）某同学测量一只未知阻值的电阻如图所示。

（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________（2分）。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：______________________（4分）。

（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。（2分）

（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将________________（2分）（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。

15．（8分）为测定某电源内阻r和一段电阻丝单位长度的 电阻R0，设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示，滑动片P与电阻丝有良好接触， aP长度用L表示，其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将L和与之对应的I数据记录在下表。

实验次数

1

2

3

4

5



L（m）

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50



I（A）

1.78

1.39

1.14

0.97

0.84



1(I（A－1）

0.56

0.72

0.88

1.03

1.19



（1）画出1/I-L图像；

（2）写出1/I-L的关系式，式中涉及到相关物理量用字母表示（E、r、R、R0）________________

（3）从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为_______Ω；该电阻丝单位长度的电阻R0为_________Ω/m。（结果保留两位小数）

三、计算题：本题共5个小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

16. （6分）重为G=0.1N的金属棒ab，放在光滑的平行金属导轨上，如图所示，轨道间距为L=0.5m，所在平面与水平面的夹角为30o,匀强磁场垂直于轨道平面向上，电源电动势E=3V，金属棒电阻R=6Ω，其余电阻不计，若金属棒恰好静止，求：

（1）金属棒所受安培力的方向；

（2）磁感应强度的大小。

17. （8分）如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm。已知质子从C点移到D点,电场力作功为3.2×10-17J。（质子带电量为1.6×10-19C）求:

（1）匀强电场的电场强度；

（2）AB两板之间的电势差；

（3）若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大?

18. （10分） 有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为
，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速
射入，其方向平行于极板，并打在极板上的D点，如图所示。电子的电荷量用e表示，质量用表示，重力不计。求

（1）电子打到D点时的动能；

（2）D点与电子出发点间的水平距离；

（3）电子的初速必须满足什么条件，电子才能飞出极板。

19.（12分）如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10-4C，质量为0.5kg 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以一定的初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10 m/s2。试分析求解：

(1) 小球带何种电荷；

(2) 该匀强电场的电场强度大小；

(3) 小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量；

(4) 小球落回x轴时的动能。

[来

20. （ 12 分）如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。

（1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a ）的C点，求离子运动的速度大小？

（2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？

高二物理参考答案2014.01

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求，选全的得4分，选对但不全的得２分，选错和不选的得０分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

ABD

C

BC

B

AC

C

AD

BD

BD

AD

B

A



二、实验题 ：本题共3个小题,满分24分,把答案直接填在答题卡中的相应位置。

13．（6分）5.02， 4.815±0.002 （每空3分）

14.（10分）

（1）1000Ω。(2分)

将选择开关打到“×100”挡；(1分)

将两表笔短接，调节调零旋钮，进行欧姆挡调零； (1分)

再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；(1分)

测量完毕将选择开关打到“OFF”挡。（1分）

（2）见右图。(2分)

（3）大于。(2分)

15.（8分）

（1）如右图所示。 （2分）

（2）= +L （2分）

（3）0.40，（2分）

9.30±0.12 （2分）

三、计算题：本题共5个小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

16.（6分）解：（1）根据左手定则，安培力方向沿导轨平面向上。 （2分）

（2）回路中的电流I=
=0.5A （1分）

对金属棒受力分析如图所示，根据平衡条件，有

F=Gsin30o （1分）

又 F=BIL （1分）

由以上三式，代入数据，解得B=0.2T （1分）

17.(8分)解：（1）设电场强度为E

（1分）

电场强度E=5000v/m （1分）

（2）A、B之间的电势差UAB

（2分）

（3）将A板接地，则

（1分）

C点的电势
（1分）

（1分）

D点的电势
（1分）

18.（10分）解：（1）设电子打到D点时的动能为Ek，

由动能定理可得：
①（2分）

由①式解得：
②（1分）

（2）电子在电容器内做类平抛运动

③ （1分）

④ （1分）

水平位移
⑤ （1分）

联立以上③④⑤各式可得D点与电子出发点间的水平距离
（1分）

（3）设电子刚好能打到极板边缘时的入射初速度为v，

⑥（1分），

由③④⑥式联立解得：
（1分）

所以电子要逸出电容器，必有：
（1分）

19.（12分）解：（1）小球带负电。（1分）

（2）小球在y轴方向上做竖直上抛运动，设小球到达最高点所用的时间为t1

上升的高度为h，电场强度为E

（1分）

在x轴方向上，小球做匀加速运动，水平方向上的位移
（1分）

小球的加速度a

（1分）

联立以上各式，根据图像的数据可得，电场强度E=104v/m（1分）

（3）小球在运动的过程中总时间t2=2t1（1分）

小球在x轴运动的位移
（1分）

电场力做的功
（1分）

联立以上各式可得 W=16J

在整个过程中小球的电势能减少了16J（1分）

(4)小球抛出时的速度v0

（1分）

v0=8m/s

小球落回抛出点时沿x轴方向的速度v‘

（1分）

v‘=8m/s

小球落回x轴的动能
=32J（1分）

20.(12分)

解：(1)若离子从y轴离开磁场区域时，其运动轨迹如图1所示，

由几何关系
得轨迹半径为
（1分）

又离子在磁场中
（1分）

得
（1分）

（2）离子在磁场中
得

运动的周期为
联立得
（2分）

若为离子运动轨迹对应的圆心角，则离子在磁场中的运动时间为

（1分）

则离子在磁场中的运动时间与离子的速度大小无关，与轨迹的圆心角有关。如图2，只有当离子从x轴离开磁场（即离子既不从磁场的上边界离开磁场，也不从y轴离开磁场）时，离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系，最大圆心角为
。 （1分）

①若离子刚好不能从磁场区域上边界离开磁场，则轨迹恰好与上边界相切，如图3，由几何关系

得，其轨迹半径为
（1分）

②若离子刚好不能从y轴离开磁场，则轨迹与y轴相切，如图4由几何关系
得，其轨迹半径为
（1分）

综上所述，要使离子从x轴离开磁场，则其轨迹半径必须满足
且
，

即
（1分）

即要使离子能在磁场中运动时间最长，则离子运动的速度必须满足

（1分）

运动的最长时间为
（1分）