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1、湖北省部分重点中学2014-2015 学年度上学期高二期中考试 物 理 试 卷 一、选择题（本题共10 小题，每小题5 分，共 50 分在每小题给出的四个选项中，16 只 有一个选项正确，710 有的有两个或两个以上的选项正确，全部选对的得5 分，选对 但不全的得3 分，有选错的得0 分 ） 1、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得 我们敬仰下列描述中符合物理学史实的是 A法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场 B洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力 C奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 D安培最早测定了元电荷e的数值 2关
2、于磁场中的磁感应强度，以下说法正确的是( ) A一电流元或一运动电荷在某一区域不受力，则表明该区域不存在磁场 B磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中电流元或小磁针无关 C若电流元探测到磁场力，则该力的方向即为磁场的方向 D当一电流元在磁场中某一位置探测到磁场力F时，可以利用公式BIL F 求出磁感应强度 的大小 3、有两只完全相同的电流表，其中一只改装成安培表，另一只改装成伏特表，如果做实验 时误把这两只安培表、伏特表串联起来接入电路（） A安培表一定损坏 B伏特表一定损坏 C两表指针偏转角不同 D两表指针偏转角相同 4、如图所示，一束质量和电荷量可能不同的正离子垂直地射入匀强磁场
3、和匀强电场正交的 区域里， 结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生偏转 如果让这些不偏转的离子进 入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入另一磁场的离子，可得出结论 ( ) A它们的动能一定不相同 B它们的电荷量一定不相同 C它们的质量一定不相同 D它们的比荷一定不相同 5、如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r开关S闭合后，灯泡L1、L2均能发光现将 滑动变阻器R的滑片P稍向下移动，则（） A灯泡 L1变亮，L2变暗 B灯泡 L1、L2均变暗 C电流表的示数变大 D电源的总功率变小 6、两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对 准圆心O沿着AO方向射入圆
4、形匀强磁场区域，其运动轨迹如图若不计粒子的重 力，则下列说法正确的是( ) Aa粒子带正电，b粒子带负电 Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 Cb粒子动能较大 Db粒子在磁场中运动时间较长 7、在真空中，有一平行板电容器，两极板M、N所带电荷量分别为+Q 和 -Q，如图所示带 电小球 ( 电量为 +q，质量为m) ，用绝缘丝线悬挂在两金属板之间，平衡时丝线与M板夹角为 极板M固定不动，将极板N移近M一些，且不与带电小球接触，则： A电容器的电容变大 B丝线与极板M之间的夹角变大 C若将丝线剪断，小球在电场中将会做类平抛运动 D若将丝线剪断，小球在电场中做匀变速直线运动 8、如图甲所示，一条电场线
5、与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势 随x 变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（） A电子的电势能将增大 B电子将沿Ox方向运动 C电子运动的加速度恒定 D电子运动的加速度先减小后增大 9、如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面现有 三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不 同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c 的初速度方向与a相反经过一段时间，三个粒子先后通过等势面B已知三个粒子始终在 该匀强电场中运动，不计重力，则下
6、列判断正确的是 A等势面A的电势高于等势面B的电势 Ba、c两粒子通过等势面B时的速度相同 C开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同 D开始运动后的任一时刻，三个粒子电势能总是相等 10、如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的 匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角=30、大小 为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不 计，则粒子不能从ab边上射出磁场的v0为 A B C D 二、实验题（本题共2 小题 11 题 6 分， 12 题 10 分，共 16 分把答案填写在答
7、题卡题中 的 横 线 上 ） 11 、（ 6 分）用游 标卡尺测 得某样品的长度如左图所示，其读数L _mm ；用螺旋测微器测得该样品的外边长如 右图所示，其读数a_mm. 12、 （10 分）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电 源E，定值电阻R1( 阻值未知 ) ，电压表 V(量程为 3.0V ，内阻很大 ) ，电阻箱R(0 99.99 ) ， 单刀单掷开关S1， 单刀双掷开关S2，导线若干 某同学连接了一个如图所示的电路，他接下来的操作是： a拨动电阻箱旋钮，使各 旋钮盘的刻度处于如图甲 所示的位置后， 将 S2接到A， 闭合 S1， 记录下对应的电压 表
8、示数为2.20V，然后断开 S1； b保持电阻箱示数不变， 将 S2切换到B，闭合 S1，记 录此时电压表的读数( 电压 表的示数如图乙所示) ，然 后断开 S1 (1) 请你解答下列问题： 图实甲所示电阻箱的读数为_，图乙所示的电压表读数为_V由此可算出 定值电阻R1的阻值为 _( 计算结果取3 位 有效数字 ) (2) 在完成上述操作后，该同学继续以下的操作： 将 S2切换到A，多次调节电阻箱，闭合 S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U， 由测得的数据， 绘出了如图丙所示的U 1 R 1 图像由此可求得该电池组的电动势E及内阻r， 其中E _ V，电源内阻r_ ( 计算结果保留
9、3 位有效数字 ) 三、计算题 ( 共 44 分 ) （解答写出必要的文字说明、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题，答案中必须明确写出数值和单位） 13、 （8 分）如图所示， 一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为的光滑斜面上， 当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止，求： (1) 若将电场强度减小为原来的2 1 ，物块的加速度是多大； (2) 电场强度变化后物块下滑距离L时的速度为多少 14、 （11 分）如图所示，两平行金属导轨间距l=0.5m，导轨与水平面成=37，导轨电阻 不计导轨上端连接有E=6V、r=1 的电源和滑动变阻器长度也为
10、l的金属棒ab垂直导 轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg 、电阻R0=1，整个装置处在竖直向上的 匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上g取 10m/s 2，sin37 =0.6 ，cos37=0.8 求： （1）当滑动变阻器的阻值R1=1 时金属棒刚好与导轨间无摩擦力，电路中的电流； （2）当滑动变阻器接入电路的电阻为R2=4 时金属棒受到的摩擦力 15、 （11 分）如图所示，电源电动势E=3V ，内阻r=3，定值电阻R1=1，滑动变阻器R2 的最大阻值为10，求： （1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时， 电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的 最大功率是多少？ （2）当变阻器
11、的阻值R2为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功 率是多少？ （3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多 少？电 源 的 效 率 为 多 大 ？ 16、 （14 分）如图所示，水平放置的平行金属板A和D间的距离为d，金属板长为L=d， 两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板 NP成 60 o 角，且挡板足够长，K与N间的距离为现有一质量为m、电荷量为q的 带正电的粒子，从A、D的中点O沿平行于金属板方向以某一速度射入，不计粒子的重 力该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K： （1）求该粒子从O点射入时的速度大小v0；
12、（2）若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂 直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B0； （3）若磁场方向变为垂直纸面向里，且只存在于两档板所夹间的某一区域内，同样使该粒 子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上 （之前与挡板没有碰撞），求满足条件的磁感应 强度的最小值Bmin. 湖北省部分重点中学2014-2015 学年度上学期高二期中考试 物 理 答 题 卷 一、选择题（本题共10 小题，每小题5 分，共 50 分在每小题给出的四个选项中，16 只 有一个选项正确，710 有的有两个或两个以上的选项正确，全部选对的得5 分，选对但不 全的得
13、3 分，有选错的得0 分 ） 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案A B C D D C AD BD AB BC 二、实验题（本题共2 小题 11 题 6 分， 12 题 10 分，共 16 分把答案填写在答题卡题中 的横线上） 11、 50.15 ， 5.6915.695 12、 20.00 ， 2.80 ， 5.45 ， 2.86 ， 0.260(0.264) 三、计算题 ( 共 44 分 ) （解答写出必要的文字说明、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题，答案中必须明确写出数值和单位） 13、 （8 分）设原电场为E，对小物块由平衡条件得： （2
14、分） 当电场减为原来的时，由牛顿第二定律得： （2 分） 解得：（1 分） 由动能定理得：（2 分） 解得：（1 分） 14、 （11 分） （1）根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器的电阻为R1=1 时， 电流I1=R1+R0+r E =2A （3 分） （2）金属棒受重力mg、安培力F和支持力FN如图 （1 分） 根据平衡条件可得，mgsin =F1cos（1 分） 又F1=BI1l （1 分） 联立上式，解得磁感应强度B= I1l mgtan =1.5T （1分） 当滑动变阻器的电阻为R2=4 时，电流I2=R2+R0+r E =1A 又F2=BI2l Mgsin F2cos，故金属棒受到
15、沿导轨平面向上的摩擦力Ff （1 分） 根据平衡条件可得，mgsin =F2cos+Ff （2 分） 联立解得Ff =mgsin F2cos=0.6N （1 分） 15、 （11 分） （1）变阻器的阻值R2=0 时，R1消耗的功率最大（1 分） 由闭合电路的欧姆定律得：（1 分） 电阻R1消耗的最大功率：W （1 分） （2）由闭合电路的欧姆定律得：（1 分） 变阻器消耗的功率：（2 分） 当 时，变阻器消耗的功率最大W （1 分） （3）电源输出功率： 当时，电源输出功率最大 ，=0.75W （2 分） 电 源 的 效 率（2 分） 16、 （14 分） （1）粒子在电场中做类平抛运动： 代入可得： (2) 射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为 水平方向：竖直方向： 可得： 即：，粒子垂直MN板入射 .2分 粒子到达K点时速度 .1分 由几何关系可得：粒子圆周运动半径为： 且满足： 可得： (3) 磁场反向， 如图， 粒子从 K点入射后做匀速直线运动从D点开始进入磁场，根据对称性， 需偏转 300 o 后从 E点射出，做匀速直线运动垂直打到NP挡板上 根据：可得： 要使 B最小，则需使半径r 最大，临界情况是轨迹刚好和挡板相切由几何关系可得： 可得： 解得：