淮北一中2013～2014学年度高二第一学期期末考试

物 理 试 卷

命题人：周光辉 审核人：张启迪

一、单项选择题（共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）．

1、等量异种点电荷+Q和-Q固定，在它们的连线和其中垂线上有c、b、a三点，如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则检验电荷在此全过程中( )

A．所受电场力先增大后减小 B．所受电场力一直增大

C．电势能一直减小 D．电势能先增大后减小

2、如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd（ab、cd在同一条水平直线上）连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P．当P中通以方向向外的电流时 （ ）

A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动

C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动

3、如图所示为“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。a、b板带上电荷量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直。一带电粒子以速度v0经小孔O进入正交电磁场可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，则a板所带电荷量情况是 (　　)

带正电，其电荷量为 B．带负电，其电荷量为

C．带正电，其电荷量为CBdv0 D．带负电，其电荷量为

4、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为（不计正、负电子间的相互作用力）（ ）

A．1：1 B. 2：1

C. 1：
D. 1：2

5、在某次发射科学实验卫星“双星”中，放置了一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，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，自由电子做定向移动可视为匀速运动．测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是（ ）

A．电流方向沿x轴正方向，正电荷受力方向指向前侧面，因此前侧面电势较高

B．电流方向沿x轴正方向，电子受力方向指向前侧面，因此前侧面电势较高

C．磁感应强度的大小为B＝

D．磁感应强度的大小为B＝

6、阻值较大的电阻R1和R2串联后，接入电压U恒定的电路，如图所示，现用同一电压表依次测量R1与R2的电压，测量值分别为U1与U2，已知电压表内阻与R1、R2相差不大，则( )

A．U1+U2=U B．U1+U2

C．U1/U2＞R1/R2 D．U1／U2 ≠R1／R2

7、如图甲所示，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电。在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k为静电力常量），其中正确的是 ( )

A．
B．
C．
D．

8、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则

A．小球可能带正电

B．小球做匀速圆周运动的半径为

C．小球做匀速圆周运动的周期为

D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加

二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全得2分，有选错的或不答的得0分）．

9、如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上运动的v—t图像可能的是（　　）

10、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合稳定后：( )

A．L1、L2、L3的电阻相同

B．L3两端的电压为L1的2倍

C．通过L3的电流是L1的2倍

D．L3消耗的功率为0.75W

11、如图所示，两个带等量异种电荷、竖直放置、电容为C、间距为d的平行金属板，两极板所带电荷量保持不变，两板间的电场可视为匀强电场。将一个质量为m、电荷量为-q的带电小球，用不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间电场中的O点。现将小球拉至水平位置M，由静止释放小球，当小球向下摆过60°到达N点时，小球的速度恰好为零。小球下摆过程中，细线始终处于伸直状态，下列说法正确的是（ ）

A、左极板带正电

B、电容器所带电荷量为

C、如果将两极板的间距稍微增大，小球从M点释放后，到达N点时速度仍为零

D、如果将两极板的正对面积变小，小球从M点释放后，到达N点时速度大于零

12、如图所示，a、b、c、d为4个正离子，电荷量相等均为q，同时沿图示方向进入速度选择器后，a粒子射向P1板，b粒子射向P2板，c、d两粒子通过速度选择器后，进入另一磁感应强度为B2的磁场，分别打在A1和A2两点，A1和A2两点相距Δx 。已知速度选择器两板电压为U，两板距离为L，板间磁感应强度为B1 ，则下列判断正确的是（ ）

A、粒子a、b、c、d的速度关系va

B、粒子a、b、c、d的速度关系va

C、粒子c、d的质量关系是mc

D、粒子c、d的质量差

非选择题部分（共60分）

三、实验题（共14分）

13、（4分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度. 用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm. 用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm.

甲 乙

14、（10分）在一次课外实践活动中，某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表(量程4V，电阻RV约为4.0kΩ)

B．电流表A1(量程100mA，内阻不计)

C．电流表A2(量程2mA，内阻不计)

D．滑动变阻器R1(0～2kΩ，额定电流0.1A)

E．电阻箱R2(0～999.9Ω)

F．开关S一只，导线若干．

(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上，其器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？

(2)如果在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电压表已损坏，用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.

①请你在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号)；

②该实验小组的同学在实验中取得多组数据，然后作出如图所示的线性图象处理数据，则电源电动势为________V，内阻为________Ω.

四、计算题（共46分）

15、在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω；电容器的电容C=100μF．电容器原来不带电，求接通开关S到电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q．

16、一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出。在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图所示，求：

（1）小球初速v0；

（2）电场强度E的大小；

（3）小球落地时动能EK。

17、（12分）如图所示，平板M、N之间有水平向右的加速电场，平板P、Q之间有竖直向下电场强度为E 的偏转电场，已知P、Q 两板长度和两板间距都为d，平板P、Q右边缘与竖直荧光屏之间是宽度为也d 的匀强磁场，磁场方向如图。一带正电的粒子由静止开始从M 板经过加速电场加速后以速度为v0，沿P、Q两板中线进入偏转电场，并恰好从下板边缘进入匀强磁场，最后恰好垂直打在荧光屏上。已知磁场区域在竖直方向足够长，粒子重力不计。求：

（1）加速电场电压是多少？

（2）匀强磁场磁感应强度大小。

18、如图所示，平行金属导轨与水平面的夹角α=37°，处于B=1T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量m=10g，有效长度L=10cm的金属杆，与导轨的动摩擦因数μ=0.5，电源电动势E=2V。（其余电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）试求：

（1）当变阻器阻值R为何值时，金属杆可以静止在导轨上？

（2）当变阻器阻值R=20Ω时，金属杆的加速度a为多大？?

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淮北一中2013～2014学年度高二第一学期期末考试

物 理 试 卷 答 案

一、选择题(1～8题，每小题3分，9～12题，每小题4分，共40分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

B

D

C

D

C

B

A

B

ABC

BD

BC

BCD



三、实验题（13题4分，14题10分，共14分）

13、 33.35 3.266

14、 (1)用A2替换A1

（2）①如图所示

②3.5 7或7.0

四、计算题（共42分）

15、解：由电阻的串联公式，得闭合电路的总电阻为R＝
 由欧姆定律得，通过电源的电流I＝
 电源的端电压U＝E－Ir  电阻R3两端的电压U'＝
 通过R4的总电量就是电容器的电量Q＝CU' 由以上各式并代入数据得Q＝2.0×10－4 C

16、解析: 电场中粒子运动，在水平方向上：
①，

竖直方向上：
②，

又有
③，

联立①②③得：
，
。

小球落地时动能：
。

17、（1）粒子在加速电场中由动能定理得：
（1分）

粒子在匀强电场中做类平抛运动：
（1分）

（1分）

解得
（1分）

（2）设粒子在电场中的速度偏转角为θ

（1分）

（1分）

由几何关系得，带电粒子离开偏转电场时的速度为v=
， θ=450 （2分）

粒子在磁场内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
（1分）

在磁场中偏转的半径为：
（1分）

由几何关系得
（1分）

解得
（1分）

18、解: （1）当金属杆所受摩擦力为最大静摩擦力，且方向沿斜面向下时，设电路中电流为I1，对金属杆做受力分析，如图：由受力平衡，

此时变阻器阻值为

当金属杆所受摩擦力为最大静摩擦力，且方向沿斜面向上时，设电路中电流为I2，对金属杆做受力分析，如图：由受力平衡：

此时变阻器阻值为

综上，所求变阻器阻值的范围是

（2）

由牛顿第二定律得：

解得a=1m/s2