湖北省黄冈中学10-11学年高二上学期期中考试（物理）

湖北省黄冈中学2010年秋季高二

物理期中考试试题

一、本题包括10小题．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分．

1．下列说法正确的是（     ）

A．带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合

B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小E=F/q

C．由B=F/IL知，通电直导线垂直于磁场放置，B与通电直导线所受安培力成正比，与I、L的乘积成反比

D．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直

2．如图1所示，在真空中有两个等量的正电荷q1、q2，分别固定于A、B两点，DC为A、B连线的中垂线，现将一正电荷q3由C点沿CD移至无穷远处的过程中，重力不计，下列结论正确的是（     ）

A．电势能逐渐减小

B．电势能逐渐增大

C．动能和电势能之和减小

D．q3受到的电场力先逐渐增大，后逐渐减小

3．如图2所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．现要使尘埃P向上加速运动，下列方法中可行是（     ）

   A．把R1的滑片向左移动          

B．把R2的滑片向左移动

   C．把R2的滑片向右移动面        

D．把开关S断开

4.如图3所示，定值电阻阻值为R0，电池电动势为E，内阻为r=R0，滑动变阻器最大电阻R=2R0，不考虑电表内阻影响，则下列判定正确的是（       ）

A．改变R，伏特表最大示数为3E/4

B．改变R，安培表最大值为E/2R0

C．R=0时，R0上获得最大功率，且最大功率P=E2/4 R0

D. R=2R0时，电源输出功率最大，效率最高

5．竖直导线ab与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图4所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流），则从左向右看，线圈将（      ）

   A．不动                        B．顺时针转动，同时靠近导线

   C．顺时针转动，同时离开导线    D．逆时针转动，同时靠近导线

6. 如图5所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转60°角，根据上述条件可求下列物理量中的  (        )

A．带电粒子的比荷

B．带电粒子的初速度

C．带电粒子在磁场中运动的周期

D．带电粒子在磁场中运动的半径

7.如图6是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是（      ）

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

8．如图7所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c 带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc的大小关系，正确的是（     ）

A．Ga最大     B．Gb最大     C．Gc最大     D． Gb最小

9．如图8所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点 O 处以速度 υ 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向成 120°角，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为 a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（      ）

A． ，正电荷         B．，正电荷    

C． ，负电荷         D．，负电荷

10．如图9宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MM/和NN/是它的两条边界．现有质量为m，电量为+q的带电粒子沿图示方向与磁场边界夹角为60º垂直磁场射入．要使粒子不能从边界NN/射出，则粒子入射速率的最大值是（     ）

A．2qBd/m      B．2qBd/3m      C．4qBd/3m     D．5qBd/3m

二、实验题（本题共2小题，每空两分,共16分，请将答案填在答题卡中横线上或按要求作图）

11． 用如图10—甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：

A．电压表  （量程3V）；B．电流表  （量程0.6A）；C．电流表  （量程3A）

D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）

E．滑动变阻器R（阻值范围0—20Ω，额定电流1A）

（1）电流表应选______________；（填器材前的字母代号）

（2）根据实验数据作出U—I图像（如图10—乙所示），则蓄电池的电动势E＝______ V，内阻r=_________Ω；

12．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图11—甲，由图可知其长度L=_____________mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图11—乙所示，由图可知其直径D=         mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图11—丙所示，则该电阻的阻值约为               Ω．

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及      其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R;

电流表A1（量程0～5mA，内阻约50Ω）;

电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）;

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）;

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）;

直流电源E（电动势4V，内阻不计）;

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）;

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）;  开关S;  导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在上面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝ ______________．（不要求计算，用题中所给字母表示）

三、计算题（解答应写出必要文字说明、解题依据、方程式和重要的演算步骤，只写出答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

13.（10分）如图12所示电路，电源的电动势E=4V,内阻r=1Ω，R1=8Ω，R2=R3=4Ω，电流表和电压表均为理想电表，求电压表和电流表的读数

14.(10分)一台“6V，15W”的直流电动机的电枢电阻为0.5Ω，接在电动势E=6V,内阻r=0.5Ω的电源上工作时，测得电动机两端电压是5V，求：

(1)电源的总功率；

          （2）电源的输出功率；

        （3）电动机的发热功率；

     （4）电动机的输出功率．

 15. (12分)如图13所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨的动摩擦因数µ=0.4,有效长度为L=0.2m.为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,我们施加一与纸面成30º向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向上还是斜向下?磁感应强度B的范围是多大?（重力加速度g=10m/s2）

16．（除8、9、10班以外学生做12分）如图14所示，在平面直角坐标系xoy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B= mv0/qL．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上N点与x轴正方向成θ=60º角射入匀强磁场中，最后从y轴负半轴某一点P射出，已知M点坐标为（0，3L），不计粒子重力，求：

  （1）匀强电场的电场强度和粒子到N点的速度；

  （2）粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子打在P点的坐标；

  （3）粒子从进入M点运动到P点所用的总时间.

16.（8、9、10班学生做，其它班学生不做12分）如图15所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上，两轨道之间的距离 l = 0.50m．轨道的MM′端之间接一阻值R =0.40Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为 R0 = 0.50m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B = 0.64T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d = 0.80m，且其右边界与NN′重合．现有一质量 m = 0.20kg、电阻 r = 0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s = 2.0m处．在与杆垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′．已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数 μ= 0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g = 10m/s2，求：

（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热．     

湖北省黄冈中学2010年秋季高二物理期中考试试题

11．（6分）（1）        B       填器材前的字母代号）       

（2）E=   2.10    V   r=  4.2  Ω

12．（10分）（1）L=   50.15  mm

   （2）D=   4.700  mm

   （3）   220   Ω

   （4）右边框中画出测量电路图，

  并标明所用器材代号

   （5）   UπD2/4IL   （不要求计算，用题中所给字母表示出表达式）