2014届广东省汕头市高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示是电场中某一条电场线，某一电子先后放在A、B点时，受到的电场力分别为F₁、F₂，具有的电势能分别为E_P1、E_P2，下列说法正确的是

A．F₁一定大于F₂

B．电子在A、B两点受力方向相同

C．E_P1一定小于E_P2

D．A点电势一定大于B点电势

2. 难度：简单

空间存在如图所示的匀强磁场，矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行。下列情况中线圈有感应电流的是

A．线圈垂直纸面向外平动

B．线圈以上边的边框为轴转动

C．线圈绕ab轴转动

D．线圈绕cd轴转动

3. 难度：简单

如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止。则

A．磁场方向竖直向上

B．磁场方向竖直向下

C．金属杆ab受平行导轨向上的安培力

D．金属杆ab受水平向左的安培力

4. 难度：中等

如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是

A．a粒子速率最大，在磁场中运动时间最长

B．c粒子速率最大，在磁场中运动时间最短

C．a粒子速度最小，在磁场中运动时间最短

D．c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短

5. 难度：简单

如图所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中

A．线框做自由落体运动

B．穿过线框的磁通量保持不变

C．线框的机械能不断增大

D．线框中感应电流方向保持不变

6. 难度：困难

如图所示，两根相距为L的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对MN施力使它沿导轨方向以v（如图）做匀速运动， U表示MN两端电压的大小，则

A．U=BLv/2，流过固定电阻R的感应电流由b到d

B．U=BLv/2，流过固定电阻R的感应电流由d到b

C．U=BLv，流过固定电阻R的感应电流由b到d

D．U=BLv，流过固定电阻R的感应电流由d到b

7. 难度：中等

如图，E为内阻不能忽略的电池，R₁、R₂、R₃为定值电阻，S₀、S为开关，与分别为电压表和电流表。初始时S₀与S均闭合，现将S断开，则

A．的读数变大，的读数变小

B．的读数变大，的读数变大

C．的读数变小，的读数变小

D．的读数变小，的读数变大

8. 难度：简单

两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流。 则

A．A可能带正电且转速减小     

B．A可能带正电且转速增大

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大

9. 难度：简单

下列说法正确的是

A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用

B．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

C．由于洛仑兹力改变运动电荷的方向，所以洛仑兹力也可以对物体做功

D．单位时间内穿过线圈的磁通量的变化越大，线圈的感应电动势越大

10. 难度：简单

某电场的电场线的分布如图所示，一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点，则下列判断正确的是

A．粒子带正电

B．粒子在M点的加速度大

C．粒子在N点的速度大

D．电场力对粒子做负功

11. 难度：中等

如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中。在进入磁场的过程中，可能发生的情况是

A．线框做变加速运动

B．线框做匀加速运动

C．线框做匀减速运动

D．线框做匀速运动

12. 难度：简单

如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板边缘射入，并沿直线从上极板边缘射出,油滴的质量为m，带电荷量为q，则

A．场强的方向竖直向上

B．场强的方向竖直向下

C．两极板间的电势差为mgd/q

D．油滴的电势能增加了mgd

13. 难度：困难

空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

14. 难度：简单

在图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，且线圈电阻明显小于灯A的电阻。当合上电键K 后，灯A正常发光，下列说法正确的是

A．当断开K时，灯A立即熄灭

B．当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭

C．当闭合K时，灯A立即亮起

D．当闭合K时，灯A慢慢亮起

15. 难度：困难

如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab。导轨地一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动。则

A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大

B．当ab做加速运动时，外力F做的功等于电路中产生的电能

C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率

D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

二、实验题

16. 难度：简单

（10分）要测量某导电材料棒的电阻。

①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100）粗测其电阻，指针位置如图（a）所示，其读数为           Ω。

②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地 测量其电阻：

A．电流表：量程为0-5mA-25mA，5mA内阻约为10Ω，25mA内阻约为2Ω

B．电压表： 量程为0-3V-15V，3V内阻约为7.2kΩ，15V内阻约为36kΩ

C．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A

D．低压直流电源：电压4V，内阻可以忽略

E．电键K，导线若干

按提供的器材，要求测量误差尽可能小，在下面实物图（b）上连接正确的实验电路。

③根据实验的测量数据在坐标系中描点，如图(c)所示。请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线，则其阻值为   ___       Ω。

17. 难度：中等

（6分）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a)，主要实验步骤如下：

①按电路图正确连接电路。

②检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（b）所示，读得电阻值是____________；

③ 将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V；将开关 _______，电压表的示数是1.16V；断开开关。

④使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______（计算结果保留二位有效数字）。

三、计算题

18. 难度：中等

（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s²，问：

（1）通过cd棒的电流I是多少？棒ab受到的力F多大？

（2）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

19. 难度：中等

（12分）如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R = 40cm。一带正电荷的小滑块质量为m =kg，已知小滑块所受电场力，且与水平轨道间的摩擦可忽略，取g = 10m/s²，求：

（1）要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？

（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）

20. 难度：困难

（14分）中心均开有小孔的金属板C、D与边长为d的正方形单匝金属线圈连接，正方形框内有垂直纸面的匀强磁场，大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0)，E、F为磁场边界，且与C、D板平行。D板正下方分布磁场大小均为B₀，方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d，区域Ⅱ的磁场宽度足够大。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的正离子由静止开始加速后，经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ，不计离子重力。

（1）如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达Ⅱ区，那么粒子的速度v满足什么条件？

（2）若改变正方形框内的磁感强度变化率k，离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场，求正方形框内磁感强度的变化率k是多少？