2015-2016学年度辽宁省实验中学分校高二上学期期中考试物理试题

物理试题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1-8题为单项选择题；9-12为多项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．如图所示，图线为电阻的U-I,图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（    ）

A. R1=5

B. R2 =0.4

C. 将R1与R2串联后接于电源上， 则电流比I1：I2=1：2

D. 将R1与R2并联后接于电源上， 则电流比I1：I2=2：1

2．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B＝(式中k为常数)。如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I。在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距电流为I的导线的距离为L。下列说法正确的是 (    ) 

A．a点和b点的磁感应强度方向相反

B．a点磁感应强度为零

C．a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1

D．a点和b点的磁感应强度大小比为16∶1

3．如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直于桌面向下，过线圈上A点做切线OO/, OO/与线圈在同一平面上。在线圈以OO/为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向（   ）

A.始终由A→B→C→A

B.始终由A→C→B→A

C.先由A→C→B→A再由A→B→C→A

D.先由A→B→C→A再由A→C→B→A

4.如图所示，两个相同的圆形线圈套在光滑绝缘的水平圆柱体上，当两线圈通以方向相同的电流时，线圈的运动情况是(　　)

A．都绕圆柱体转动            B．都静止不动

C．相互靠近                  D．彼此远离

5．如图甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝,线圈面积S=100 cm2，线圈的电阻不计)两端A、B与一电压表相连．线圈内有一方向垂直于纸面向里的磁场，磁场按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是(　　)

A．电压表读数为0 V

B．电压表读数为50 V

C．电压表读数为150 V

D．电压表“＋”接线柱接B端

6．如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中．现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动．在小球运动过程中，下列判断正确的是(   ) 

A．小球摆到悬点左侧的最高点可能比a点高

B．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等

C．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同

D．小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等

7．如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在边长为2R的正方形区域里也有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点垂直于磁场方向射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子的速度方向指向圆心，在N点射入的带电粒子的速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点．下列说法正确的是(　)

A．带电粒子在两个磁场中飞行的时间一定不同     

B．带电粒子在两个磁场中飞行的时间一定相同

C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场

D．从N点射入的带电粒子不可能比从M点射入的带电粒子先飞出磁场

8．图为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的定值电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，则(　　)

A．流过定值电阻的电流方向为a到b

B．b、a间的电势差为Bωr2

C．若ω增大到原来的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的2倍

D．若ω增大到原来的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的4倍

9．在右图的闭合电路中，电压表,电流表均为理想表当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（  ）

A. 电流表的示数变小        

B. 电流表的示数变大

C. 电压表的示数变小        

D. 电压表的示数变大

10．如图所示，真空中存在重力场及相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电液滴在此复合场空间中可能有不同的运动状态。下列关于带电液滴的电性和运动状态的说法中正确的是(    ) 

A．如果带正电，液滴可能处于静止状态

B．如果带负电，液滴可能做匀速直线运动

C．如果带正电，液滴可能做匀速直线运动

D．如果带负电，液滴可能做匀速圆周运动

11.如图所示，一个宽度为L的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。用粗细均匀的导线制成一边长也为L的正方形闭合线框，现将闭合线框从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,(取逆时针方向的电流为电流的正方向).下图中能正确反映该过程ab两点电势差和流过线框的电流随时间变化的图象是(   )

12．如图所示,空间有一垂直于纸面的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．t＝0时对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力F，g取10 m/s2，则(　　)

A.木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动

B.滑块开始做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10 m/s的匀速运动

C.木板先做加速度为2 m/s2的匀加速运动，再做加速度增大的运动，最后做加速度为3 m/s2的匀加速运动

D.t＝3 s后滑块和木板有相对运动

二、实验题（共2道题，16分。13题4分;14题,每问3分）

13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时,为得到该圆柱体的长度及横截面积,做法如下:用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为       mm；用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为       mm；

14.某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。(要求尽量减小实验误差)

所提供的器材除待测电池还有：

（2）请你推测该同学应该选择的实验电路是图1中的      （选项“甲”或“乙”）。

（3）该同学已将其中记录的5组数据的对应点标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出 U-I 图线。根据图中所画图线可得出干电池的电动势E =       V，内电阻r =      Ω(保留到小数点后两位数字)

（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化，图3的各示意图中正确反映P-U关系的是         。

三、计算题（共3道题，36分。15题9分，16题12分、17题15分）

15．（9分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.下图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Ｑ，大小为．求此时线圈所受安培力的大小和方向。

16．（12分）如图所示，足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．一质量为m的导体棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度为B，垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与导体棒的电阻不计．

（1）若要使导体棒ab静止于导轨上，求滑动变阻器的阻值应取何值；

（2）若将滑动变阻器的阻值取为零，由静止释放导体棒ab，求释放瞬间导体棒ab的加速度；

（3）求第（2）问所示情况中导体棒ab所能达到的最大速度的大小．

17.（15分）模拟如图所示，在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角．在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为E＝50 N/C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B＝0.2 T．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0＝4×103 m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q＝－4×10－18 C，质量为m＝1×10－24 kg.求：

(1)带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向；

(2)带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标；

(3)带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留π)．

高二物理期中测试答案

14.(12分)（1）A；C；E；(2)甲

 (3)如图1.49～1.51 , 0.80～0.86 

（4）C

15. (9分) ，方向水平向右 ；

16. (12分) （1）（2）

（3）

（1）若要使导体棒ab静止于导轨上，导体棒在沿斜面方向的受力满足：mgsinθ=F安，其中F安=BIL，

设导体棒ab静止时变阻器的阻值为R，由闭合电路欧姆定律有：，解．

（2）当变阻器的阻值为零时，安培力大于使导体棒ab静止时的安培力，因此，由静止开始释放的瞬间，导体棒的加速度方向沿斜面向上．由牛顿第二定律：F安﹣mgsinθ=ma，其中F安=BIL，由闭合电路欧姆定律：，解得释放瞬间导体棒ab的加速度．

（3）当重力下滑分力与安培力相等时，导体棒ab达到最大速度vm，

即当mgsinθ=BIL时，达到最大速度．此时导体棒中由于切割产生的E=BLvm，

由闭合电路欧姆定律，此时回路中的电流．解得．

17. (15分) (1)(－5.0×10－3 m，－5.0×10－3 m)与电场方向相同

    (2)(0，3.0×10－2 m)　(3)×10－5 s

(1)若第一次经过磁场边界上的点为A，如图所示，由qv0B＝m 解得r＝＝5.0×10－3 m

由几何关系知，带电微粒由O到A经过的圆弧所对应的圆心角为90°，故A点位置坐标为(－5.0×10－3 m，－5.0×10－3 m)，经过磁场边界时速度方向与OM的夹角为45°，即与电场方向相同．

(2)微粒经电场后又从A点返回磁场区域，经过C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动a＝，

 解得a＝2.0×108 m/s2

Δx＝at＝2r，解得t1＝1.0×10－5 s

Δy＝v0t1，代入数据解得Δy＝0.04 m

y＝Δy－2r＝(0.04－2×5×10－3)m＝3.0×10－2 m

离开电、磁场时的位置D的坐标为(0，3.0×10－2 m)．

(3)T＝;在磁场中运动的时间t2＝tOA＋tAC＝T＋T.代入数据解得t2＝T＝×10－5 s

带电微粒第一次进入电场中做直线运动的时间t3＝2＝4.0×10－5 s

带电微粒在电、磁场区域运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝×10－5 s.