2010-2011学年福建省福州高级中学高二（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为U_P和U_Q，则（ ）
A．E_P＞E_Q，U_P＞U_Q
B．E_P＞E_Q，U_P＜U_Q
C．E_P＜E_Q，U_P＞U_Q
D．E_P＜E_Q，U_P＜U_Q

2. 难度：中等

两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和-Q的电荷量，当它们相距r时（r比小球半径大得多），它们之间的库仑力是F，若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为（ ）
A．
B．F
C．3F
D．9F

3. 难度：中等

两电阻R₁、R₂的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R₁：R₂等于（ ）
A．
B．3：1
C．
D．1：3

4. 难度：中等

如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（ ）

A．伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小
B．伏特表V和安培表A的读数都增大
C．伏特表V和安培表A的读数都减小
D．伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大

5. 难度：中等

一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为
B．电动机的输出功率为IU-I²R
C．电动机的发热功率为IU
D．电动机的功率可写作IU=I²R=

6. 难度：中等

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．带电粒子一定带负电
B．运动的加速度逐渐增大
C．运动的速度逐渐减小
D．粒子的电势能逐渐减小

7. 难度：中等

对于给定的电容器来说，下图中哪个图无法恰当地描述其带电量Q，两板间的电势差U，电容C之间的相互关系？（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，一点电荷+Q固定在圆心处，另一点电荷+q从P点分别沿图中的两条虚线路径移到A点和B点，比较+q从P点移到A电场力做的功W_A和+q从P点移到B电场力做的功W_B的大小（ ）

A．W_A=W_B
B．W_A＞W_B
C．W_A＜W_B
D．无法比较

9. 难度：中等

在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（ ）
A．受到由西向东的安培力
B．受到由南向北的安培力
C．受到竖直向下的安培力
D．受到竖直向上的安培力

10. 难度：中等

关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有（ ）
A．电场和磁场同时用来加速带电粒子
B．电场的方向必需是周期性变化的，且其周期是粒子运动周期的一半
C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的最大动能越大
D．同一带电粒子获得的最大动能与交流电源的电压大小有关，而与磁感应强度无关

二、填空题

11. 难度：中等

将一个10^-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10^-6J．从B点移到C点，电场力做功4×10^-6J，则U_AB=    V，U_AC=    V．

12. 难度：中等

如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E．．小球处于平衡状态，悬线与竖直方向的夹角为θ．小球的带电量大小为    ，悬线对小球的拉力大小为    ．

13. 难度：中等

一个电流计的内阻是100Ω，满偏电流是1mA，若将它改装成量程为3V的电压表，则应    （填“串”或“并”）联一个阻值为    _Ω的电阻．若把它改装成量程为0.6A的电流表，则应    （填“串”或“并”）联一个阻值为    Ω的电阻．

14. 难度：中等

一质子（₁¹H）及一α粒子（₂⁴He），同时垂直射入同一匀强磁场中．
（1）若两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为    ；
（2）若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为    ．

15. 难度：中等

三个带正电的粒子a、b、c（不计重力）以相同的初动能水平射入正交的电磁场中，轨迹如图所示，则可知它们的质量m_a、m_b、m_c大小次序为    ，三个粒子中动能增加的是    ，三个粒子中电势能增加的是    ．

三、解答题

16. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”的实验中
①需要直接测量的物理量是______，请用直接测量的量来表示金属丝的电阻率，则ρ=______
②该实验中需采用伏安法测金属丝（阻值约为3Ω）的电阻值，实验室提供了以下仪器：
A．电压表V：3V（内阻约为3kΩ）和15V（内阻约15kΩ）两个量程
B．电流表A：0.6A（内阻约为0.1Ω）和3A（内阻约为0.02Ω）两个量程
C．一节干电池        
D．滑动变阻器，最大阻值10Ω    
E．导线、电键若干
为了减小实验误差，电压表应选择______量程，电流表应选择______量程．电流表应采用______法（填“内接”或“外接”），通过该方法测出的电阻值比实际值偏______（填“大”或“小”）．
③在框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图，并连接尚未完成的实物图

④如图是利用螺旋测微器测出的金属丝的直径，其读数为______mm．

17. 难度：中等

质谱仪的装置如图，假设从离子源S出来的离子质量为m，电量为q，初速度为零，被电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后到达平板MN上的P点．已知P到O的距离l，不计重力，求粒子的电荷q与质量m之比．

18. 难度：中等

一束电子流在U₁=500V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示．若平行板间的距离d=1cm，板长l=5cm，求：
（1）电子进入平行板间的速度多大？
（2）至少在平行板上加多大电U₂才能使电子不再飞出平行板？（电子电量1.6×10^-19C，电子的质量9×10^-31kg）

四、填空题

19. 难度：中等

如图所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示．设A、B两点的电场强度分别为E_A、E_B，电势分别为φ_A、φ_B，则E_A    E_B （填“＞”、“=”或“＜”），φ_A    φ_B（填“＞”、“=”或“＜”）

20. 难度：中等

图中电阻R₁、R₂、R₃的阻值相等，电池的内阻不计．开关K接通后流过R₂的电流是K接通前的    ．

21. 难度：中等

如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成θ角，则棒ab受到的摩擦力大小为    ；棒对导轨的压力大小为    ．

22. 难度：中等

如图，在x轴的上方（y≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v．对哪些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x=    ，最大y=    ．

23. 难度：中等

某实验小组用伏安法测电源电动势和内阻，请回答下列问题
（1）在右边方框内，画出实验电路图．
（2）如图是根据实验得出的5组数据画出的U-I图象，据此可得出电源电动势ε=    V内电阻r=    Ω

五、解答题

24. 难度：中等

人造地球卫星常常利用太阳能电池作为电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r=20Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10^-4V．
（1）该太阳能电池板的电动势为多大？
（2）该太阳能电池板的短路电流为多大？
（3）若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R=5Ω，则电阻R两端的电压为多大？

25. 难度：中等

如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B₁=2B₂，方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B₁中．
（1）试画出此粒子的运动轨迹
（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？