2014—2015学年度上学期期中考试高二年级物理试卷

一、选择题：本题共12小题，共48分，每小题4分，1-6题只有一个选项正确，7-12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。

1．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（　　）

A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用

B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现

C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛仑兹力做正功

D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行

2．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（　　）

A．相互吸引，电流大的加速度大 B．相互吸引，加速度大小相等

C．相互排斥，电流大的加速度大 D．相互排斥，加速度大小相等

3．在两个倾角均为的光滑斜面上各放有一个相同的金属棒，金属棒中分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度的大小相同，方向如图甲、乙所示，两根金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1∶I2为(　　)

A．sinα B.

C．cosα D.

4．图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向分布的，线圈中a、b两条导线的长均为l，通有方向如图乙所示的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则(　　)

甲　　　　　　　　　　　乙

A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直

C．线圈将沿逆时针方向转动 D．a、b导线受到的安培力的大小总为IlB

5.一电压表由小量程电流表G与电阻R串联而成，如图所示．若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进 （ ）

A.在R上串联一比R小得多的电阻

B.在R上串联一比R大得多的电阻

C.在R上并联一比R小得多的电阻

D.在R上并联一比R大得多的电阻

6.如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块平行导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，通过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直垂直纸面向内的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)(　　)

A．d随U1变化，d与U2无关

B．d与U1无关，d随U2变化

C．d随U1、U2变化

D．d与U1无关，d与U2无关

7．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为

2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则下列说法正确的是（　　）

A．Rx1更接近待测电阻的真实值，测量值Rx2小于真实值

B．Rx2更接近待测电阻的真实值，测量值Rx2小于真实值

C．Rx1更接近待测电阻的真实值，测量值Rx1大于真实值

D．Rx2更接近待测电阻的真实值，测量值Rx1大于真实值

8．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

9.在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列说法正确的是（　　）

A.U1/I不变，ΔU1/ΔI不变?

B.U2/I变大，ΔU2/ΔI变大

C.U2/I变大，ΔU2/ΔI不变?

D.U3/I变大，ΔU3/ΔI不变

10. 质量为m、电荷量为＋q的带电圆环套在足够长的绝缘杆上，杆与环之间的动摩擦因数为μ，杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中，如图所示杆与水平电场的夹角为θ，若环能从静止开始下滑，则以下说法正确的是(　　)

A．环在下滑过程中，加速度不断减小，最后为零

B．环在下滑过程中，加速度先增大后减小，最后为零

C．环在下滑过程中，速度不断增大，最后匀速

D．环在下滑过程中，速度先增大后减小，最后为零

11. 下列说法中正确的是（ ）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系

B．磁感应强度
与电场强度
的定义相似

C．安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献

D．法国学者特斯拉提出了著名的分子电流假说

12．如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场（边界上有磁场），其边界为一边长为L的正三角形，A、B、C为三角形的顶点。今有一质量为m、电荷量为＋q的粒子（不计重力），以速度
从AB边上某点P既垂直于AB边又垂直于磁场方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出。若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则（ ）

|PB|≤
B．|PB|≤

C．|QB|≤
D．|QB|≤

二、实验题：本题共3小题，共21分。

13.（4分）

(1)用游标上刻有20个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图甲所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为____________cm.

(2)图乙所示螺旋测微器的读数为___________mm.

14．（7分）某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E．

(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将乙图中的实物连线连接完整．

(2)请将下面的实验步骤补充完整：

a．插上红黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红黑表

笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0Ω”。

b．按照电路图连接好电路。

c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如下图所示。

多用电表和微安表的读数分别为 kΩ和 μA。

d．断开开关，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到 位置。

（3）由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为 V（保留2位有效数字）。

15.（10分）在利用电流表和电阻箱测定电源电动势和内电阻的实验中，电流表的内阻很小可视为理想电表，电路如图所示，连接好电路并进行如下操作：

闭合开关S，调节电阻箱的阻值，并记录下每次电阻箱的阻值R及对应的电流表A的示数I；

（1）若实验中，某同学仅测量获得两组数据：当电流表示数为I1时，电阻箱的阻值为R1；当电流表示数为I2时，电阻箱的阻值为R2。利用所测得的I1、I2、R1、R2求出电源电动势E =＿＿＿＿＿＿＿＿，内电阻r =＿＿＿＿＿;

（2）若另一同学测得10组I、R的数据，并作出
图像如图中a图像所示，则根据a图像可求出电源电动势E =＿＿＿＿＿＿V，内电阻r =＿＿＿＿＿Ω;（保留2位有效数字）

（3）已知某电阻元件R1的
图像如图中b图像所示，若用实验的电源给此元件供电，此元件的热功率为______W。（保留3位有效数字）

三、计算题：（本题共3小题，共31分。解答均在答题卡上完成。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）

16．（9分）如图所示，电源电动势E＝110V，电阻R1＝21Ω，电动机绕组的电阻R0＝0.5Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻 R1的电功率是336W，求:

(1)电源的内电阻；

(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率．

17．（9分）如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m.PM间接有一个电动势为E＝6V，内阻r＝1Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3kg.棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值为多大？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计．g取10m/s2)

18．（13分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内射线ON与+y轴所夹区域内存在垂直于坐标平面向里的有界匀强磁场，射线ON与x轴正方向成15°角；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场．一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为(－L,0)．粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为(0,2L)，电子经过磁场偏转后速度恰好垂直于ON(已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑电子的重力和电子之间的相互作用)．求：

(1)第二象限内电场强度E的大小．

(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向间的夹角θ．

(3)磁感应强度B的大小．

2014—2015学年度上学期期中考试高二年级物理试卷答案

1.B 2.B 3.D 4.D 5.D

6．A　 7. AC 8.ABD 9.ACD 10．BC　

11. ABC 12.AD

13.(每空2分)1.050；7.500；

14．（7分）

（1）电路连接如图 （1分）

（2）短接 （1分）

22 （1分）

242或243或244 （1分）

OFF或交流电压最高挡 （1分）

（3）9.0 （2分）

15.（1）
（2分）
（2分）

（2）2.0V （2分） 2.0Ω （2分）（3）0.375（2分）

16.　 (9分) (1)
r=1Ω　（3分）

(2)R1 上的电流
（1分）

R1 上的电压U 1 =84V （1分） 电源上的
（1分）

电动机的电流
（1分）
（2分）

17．(9分)　2Ω≤R≤5Ω

导体棒受到的最大静摩擦力为 Ff＝μFN＝μmg＝0.5×0.2×10N＝1N

绳对导体棒的拉力 F拉＝Mg＝0.3×10N＝3N

导体棒将要向左滑动时 BImaxL＝Ff＋F拉，Imax＝2A

由闭合电路欧姆定律 Imax＝＝ 得Rmax＝2Ω

导体棒将要向右滑动时 Ff＋BIminL＝F拉，Imin＝1A

由闭合电路欧姆定律 Imin＝＝ 得Rmax＝5Ω

滑动变阻器连入电路的阻值为 2Ω≤R≤5Ω.

18．（13分） (1)从A到C的过程中，电子做类平抛运动，有：

（1分）
（1分） 2L＝vt　（1分）

联立解得：E＝（1分）

(2)设电子到达C点的速度大小为vC，方向与y轴正方向的夹角为θ．由动能定理，有：mvC2－mv2＝eEL　 解得：vC＝v （2分）

cos θ＝＝　 解得：θ＝45°． （1分）

(3)电子的运动轨迹图如图所示，电子在磁场中做匀速圆周运动

（2分） 半径r＝＝　 （1分）

电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出，则：
（1分）

（1分）

所以
（1分）