湖北省孝感高中2015-2016学年高二物理上学期期中试题

物理试题

考试时间：90分钟  分值：110分

一、选择题（本题共计12个小题，1—8题为单选题，9—12题为多选题，每小题5分，共60分）

1．    下列关于电阻率的叙述，错误的是

A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零

B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的

C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度

D．通常情况下，材料的电阻率会随温度变化而变化

2．    在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中的电流大小关系为i1>i2>i3=i4，切断哪一导线中的电源能使O点（O点为四根导线所围正方形的中心）的磁感应强度减为最弱

A．切断i1        B．切断i2        C．切断i3    D．切断i4

3．    如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动．已知电流I随时间的关系为I=kt（k为常数，k＞0），金属棒与导轨间的动摩擦因素一定．以竖直向下为正方向，则下面关于金属棒PQ的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的是

A                     B                   C                 D

4．    如图是质谱仪工作原理的示意图．不计重力的带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则

A．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a在磁场中运动的时间一定小于b在磁场中运动的时间

D．a的比荷一定小于b的比荷

5．    如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则

A．电压表读数减小                B．电流表读数减小

C．质点P将向下运动                D．R3上消耗的功率逐渐减小

6．    机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是

B．电动机的内阻为0.72Ω

C．蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104J

D．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h

7．    某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率随外电阻变化的规律．电源电动势E恒定，内电阻r=6Ω，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表．当滑动变阻器滑片从a到b移动的过程中，电源输出功率随滑片移动距离x的变化情况如图乙所示，则R1的最大电阻及R2、R3的阻值可能为下列哪组

A．12Ω、6Ω、8Ω            B．12Ω、6Ω、4Ω     

C．6Ω、12Ω、6Ω            D．12Ω、6Ω、2Ω    

8．    如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴，y轴相切于P，Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，在第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E．一带正电的粒子（不计重力）以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角α=45°，则

A．带电粒子在磁场中运动的轨道半径为1.5R

B．磁场的磁感应强度大小为

C．带电粒子的比荷为

D．带电粒子运动经过y轴时纵坐标值为R

9．    如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是

A．电源1与电源2的内阻之比是11：7

B．电源1与电源2的电动势之比是1：1

C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2

D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2

10．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时

A．磁铁对桌面的压力增大

B．磁铁对桌面的压力减小

C．桌面受到向右的摩擦力作用

D．桌面受到向左的摩擦力作用

11．    工业生产中需要物料配比的地方，常用“吊斗式”电子秤，图1所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器．拉力传感器的内部电路如图2所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20kΩ，R2=10kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图3所示，已知料斗重1×103N，没装料时Uba=0，g取10m/s2．下列说法中正确的是

R1

R2

R3

A．R3阻值为40 kΩ

B．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小

C．应变片电阻一般是用半导体材料制成的

D．应变片电阻的作用是把力学量转换为电学量

12．设在我国某实验室的真空室内，存在匀强电场E和可看作匀强磁场的地磁场B，电场与地磁场的方向相同，其中地磁场磁感线的分布图如图所示，地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北，今有一带电的小球以v的速度在此区域内沿垂直场强方向沿水平面做直线运动，则下列说法正确的是

A．小球运动方向为自东向西        B．小球可能带正电

C．小球一定带负电                D．小球速度v的大小为

二、实验题（共17分）

13．（4分）（1）读出图中游标卡尺（20等分）和螺旋测微器的读数：

图a的读数为_________cm．图b读数为___________cm． 

14．（13分）欲测量一只G表的内阻rg和一个电源的电动势E及内阻r．要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的．待测元件及提供的其他实验器材有

A待测电源E：电动势约1.5V，内阻在0.4﹣1.2Ω间

B待测G表：量程500 μA，内阻在150～250Ω间

C电流表A：量程2A，内阻约0.1Ω

D电压表V：量程300mV，内阻约500Ω

E定值电阻R0：R0=300Ω；

F滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，额定电流lA

H电阻箱R2：0～9999Ω

J开关S一个，导线若干

A

（1）小叶先利用伏安法测量G表内阻rg．

①图甲是小叶设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；（填元件序号字母）

②说明实验所要测量的物理量_______________；

③写出G表内阻的计算表达式rg=__________________．

（2）测出rg=200Ω后，欧阳把G表和电阻箱R2串联、并将R2接入电路的阻值调到2800Ω，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r．

①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图；

②若利用测量的数据，作出的G表的示数IG与通过滑动变阻器R1的电流I的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势E=_________v，内阻r=________Ω．（结果保留两位有效数字）

三、计算题（解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位．）

15．（8分）有两个相同的全长电阻为9Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20cm的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=0.865T的匀强磁场，两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°，取重力加速度g=10m/s2．试求此电源电动势E的大小．（取）

16．（10分）在如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=R3=4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V．试求：

（1）当电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

（2）电源的电动势和内电阻；

（3）当电键K接c时，求电源输出功率．

17．（15分）如图所示，在正交坐标系Oxyz中，分布着电场和磁场（图中未画出）．在Oyz平面的左方空间内存在沿y轴负方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在Oyz平面右方、Oxz平面上方的空间内分布着沿z轴负方向、磁感应强度大小也为B匀强磁场；在Oyz平面右方、Oxz平面下方分布着沿y轴正方向的匀强电场．在t=0时刻，一质量为m、电荷量为+q的微粒从P点静止释放，已知P点的坐标为（5a，﹣2a，0），电场强度大小为，不计微粒的重力．求：

（1）微粒第一次到达x轴的速度大小v和时刻t1；

（2）微粒第一次到达y轴的坐标和时刻t2；

（3）假设在平面Oyz存在一层特殊物质，使微粒每次经过Oyz平面时，速度大小总变为原来的，求在时刻t3=t2+时，电荷所在位置的坐标．

　孝感高中2015—2016学年度高二上学期期中考试

物理答案

一、选择题（本题共计12个小题，共60分）

13. （4分）　　　10.335或10.340　　cm；  　0.3373（0.3372~~0.3374）　cm．

14（13分，每空2分，连图3分）.

（1）①　E　；②　G表示数I，V表示数U　；③rg=　﹣R0或　．

（2）①（3分）

②E=　1.5　v； r=　0.60　Ω．

三、计算题（共计3个小题，共计33分）

（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得

     通过电源电流 I1==1A                       （1分） 

     电源两端电压V                       （2分）

（2）K接a时，有E=U1+I1r=4+r     ①         （1分）

     K接b时，R1和R2串联，R外=R1+R2=6Ω

    通过电源电流I2==0.75A                （1分）     

    这时有：E=U2+I2r=4.5+0.75 r  ②                 （1分）

解①②式得：E=6 V   r=2Ω                   （1分）

（3）当K接c时，R总=R1+r+R23=6Ω      （1分）

总电流I==1 A                        （1分）

   电源输出功率         （1分）

答：（1）电键K接a时，通过电源的电流为1A，电源两端的电压为4V．

    （2）电源的电动势和内电阻分别为E=6 V，r=2Ω．

    （3）当电键K接c时，电源输出功率为4W．

17.(15分