2014届湖北武汉部分重点中学高二上期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是(      )

A．静止不动    

B．向纸外运动

C．N极向纸外转动，S级向纸内转动

D．N极向纸内转动，S级向纸外转动

2. 难度：简单

如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使 线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将(      )

A．逐渐增大    B．逐渐减小    

Ｃ．保持不变　　Ｄ．不能确定

3. 难度：简单

等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图所示，接通电源瞬间有由N流向M的电流，则在（      ）

A．线框中无感应电流    

B．线框中有沿abca方向感应电流

C．线框中有沿acba方向感应电流    

D．条件不足无法判断

4. 难度：简单

下列与磁场有关的物理概念中，正确的是     （      ）

A．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小

B．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关

C．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量

D．电流的磁场的方向跟产生磁场的电流方向有关，与放入磁场中的受磁场力作用的电流也有关

5. 难度：简单

如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为(       )

A．，水平向右  

B．，垂直于回路平面向上

C．，竖直向下  

D．，垂直于回路平面向下

6. 难度：简单

设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是(　　　)

A．这离子必带负电荷       

B．A点和B点位于同一高度

C．离子在C点时速度最大   

D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点

7. 难度：简单

如图所示，相距为d的两带电平行板间同时存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m，带电量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域，带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动，则    （      ）

A．小球一定带负电      

B．小球一定带正电

C．两板间电压为   

D．小球在两板间的运动时间为               

8. 难度：简单

质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v₀开始向左运动，如图所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则    （       ）

A．S>              B．S< 

C．t＞      D．t＜

9. 难度：简单

如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则  （      ）

A．磁铁对桌面压力增大         B．磁场对桌面压力减小

C．桌面对磁铁没有摩擦力       D．桌面对磁铁摩擦力向右

10. 难度：简单

如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为(     )

A．使入射速度增减小

B．使粒子电量增大

C．使电场强度增大  

D．使磁感应强度增大

11. 难度：简单

一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是 　 　(        )　　

A.      B.     C.     D.

12. 难度：简单

如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t₁、t₂和t₃，比较t1、t₂和t₃的大小，则有(粒子重力忽略不计)    (     )

A．t₁=t₂=t₃      B．t₂<t₁<t₃     

C．t₁=t₂<t₃      D．t₁=t₃>t₂

二、实验题

13. 难度：简单

（6分）右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′ 时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是         门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻R′ 受到光照时，小灯泡Ｌ将        （填“发光”或“不发光”）。

14. 难度：简单

(12分) 现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻R_x和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪器和器具有：盛有热水的热水瓶（图中未画出）、电源（3V、电阻可忽略）、直流电流表A（内阻约1Ω）、直流电压表V（内阻约5kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω）、开关K、导线若干。

（1）在图（a）中的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。

（2）根据电路图，在图（b）的实物图上连线。

（3）完成接线后的主要实验步骤正确的顺序是：_____________

A、绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。

B、往保温杯中加入一些热水，待温度稳定时读出温度计值；

C、重复前面步骤，测量不同温度下的数据；

D、调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值。

三、计算题

15. 难度：简单

（8分）竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m／s的速度水平射入一个带电小球，可把它视为质点，其电荷量为lO^-4C(g=lOm／s²)，试求：

(1)小球滑到Q处的速度为多大?

(2)若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少?

16. 难度：简单

（10分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在P上的位置到入口处S₁的距离为a，离子流的电流为I.请回答下列问题:

 (1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？

(2)单位时间内穿过入口S₁处离子流的能量为多大？

(3)试求这种离子的质量m？.

17. 难度：简单

（12分）如图，通电导体棒的质量为60g，电流强度为2A，导体棒插在两光滑绝缘圆环中，两环相距1m，环的半径为0.5m，处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。通电后棒恰好能在圆环上某一位置处于平衡状态，求在此位置棒对每一只圆环的压力是多大？该位置与环底的高度差是多少？（g=10m/s²）

18. 难度：简单

（14分）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P₁时速率为v₀，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P₂点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P₃点。不计重力。

求：（l）电场强度的大小

（2）粒子到达P₂时的速度

（3）磁感应强度的大小。