2014届北京市高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法中正确的是：

A．布朗运动是液体分子的无规则运动

B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动

C．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增加而增大

D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

2. 难度：简单

下列说法中正确的是：

A．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大

B．分子之间的距离增加时，分子势能一直减小

C．做功和热传递都能改变物体的内能

D．一定质量的气体体积增大时，其内能一定减少

3. 难度：中等

矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是：

A．交流电压的有效值为36V

B．交流电压的最大值为36V，频率为0.25 Hz

C．2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量为零

D．1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快

4. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，电阻R=88Ω，原线圈接入一电压u=220sin100πt(V)的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则：

A．副线圈交变电流的频率是100 Hz

B．t=1s的时刻，电压表的示数为0

C．电流表A₁的示数为2.5A

D．变压器的输入电功率为22W

5. 难度：中等

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴负方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是：

6. 难度：简单

一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为，位移x的单位为cm，时间t的单位为s．下列说法中正确的是：

A．弹簧振子的振幅为0.2m

B．弹簧振子的周期为1.25s

C．在t = 0.2s时，振子的运动速度为零

D．在任意0.2s时间内，振子通过的路程均为0.1m

7. 难度：简单

如图所示，平行板电容器分别连接静电计两端，对电容器充电，使静电计指针张开某一角度，撤去电源后，只将电容器两极板间距离增大，则静电计指针张角将：

A．增大

B．减小

C．不变

D．无法判断

8. 难度：简单

如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到b点的过程中：

A．粒子运动的加速度逐渐增大

B．粒子运动的速度逐渐增大

C．粒子的电势能逐渐增加

D．粒子的电势能逐渐减小

9. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R₀的滑动端向下滑动的过程中，两电表读数的变化是：

A．?增大，?增大

B．?增大，?减小

C．?减小，?增大

D．?减小，?减小

10. 难度：简单

两个电荷量相等的带电粒子，在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动．下列说法中正确的是：

A．若它们的轨迹半径相等，则它们的质量相等

B．若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等

C．若它们的运动周期相等，则它们的质量相等

D．若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等

11. 难度：中等

如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在将磁铁的N极插入线圈的过程中：

A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥

B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引

C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥

D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

12. 难度：简单

在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，a、b灯完全相同，闭合电键S，调节R，使a、b都正常发光．那么在断开和再次闭合电键S后，将看到的现象是：

A．电键闭合瞬间，b灯、a灯一起亮

B．电键闭合瞬间，b灯比a灯先亮

C．电键断开瞬间，b灯闪亮一下

D．电键断开瞬间，a灯闪亮一下

13. 难度：中等

如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度υ=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t=0，在以下四个图象中，正确反映感应电流随时间变化规律的是：

14. 难度：中等

如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v₀进入磁场．若电子在磁场中运动的轨道半径为2d．O′在MN上，且OO′与MN垂直．下列判断正确的是：

A．电子将向右偏转

B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d

C．电子打在MN上的点与O′点的距离为

D．电子在磁场中运动的时间为．

15. 难度：简单

如图所示为质谱仪的原理图．利用这种质谱仪可以对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素，从容器A下方的小孔S₁进入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零．粒子被加速后从小孔S₂进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线．关于氢的三种同位素进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是：

A．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氕、氘、氚

B．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氚、氘、氕

C．a、b、c三条谱线的排列顺序是氕、氘、氚

D．a、b、c三条谱线的排列顺序是氘、氚、氕

二、填空题

16. 难度：简单

如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．

17. 难度：简单

如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则粒子带______电，电场强度E=__________．

三、计算题

18. 难度：中等

如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．现有一质量为m、带正电q的小滑块(可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：

（1）滑块通过B点时的速度大小；

（2）滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小；

（3）水平轨道上A、B两点之间的距离．

19. 难度：简单

如图所示，在x轴的上方（y>0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度υ进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：

（1）画出粒子在磁场中的运动轨迹；

（2）该粒子射出磁场的位置距原点O的距离；

（3）粒子在磁场中运动的时间．

20. 难度：中等

如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直．一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽略不计．电源电动势E=3.0V，内阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s²．当S₁闭合，S₂断开时，导体棒恰好静止不动．

（1）求S₁闭合，S₂断开时，导体棒所受安培力的大小；

（2）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s²时，导体棒产生的感应电动势大小；

（3）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小．

21. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为带电量为+q的带电粒子，以水平速度v₀从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E₂，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L(该电场竖直方向足够长)．电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求：

（1）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f；

（2）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；

（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v．

22. 难度：困难

匀强电场的方向沿x轴正方向，电场强度E随x的分布如图所示，图中E₀和d均为已知量．将带正电的质点A在O点由静止释放．A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放．当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用．已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和．不计重力．

（1）求A在电场中的运动时间t；

（2）若B的电荷量为q=Q，求两质点相互作用能的最大值E_pm；

（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值q_m．