2011-2012学年山西省忻州一中高二（上）期中物理试卷（理科）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法符合史实的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应
B．法拉第发现了点电荷之间的相互作用规律
C．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培提出了场的概念，认为电、磁作用都是通过场来传递的

2. 难度：中等

己知真空中有一点电荷+Q₁，在距其r的P点放一电量为+Q₂的试探电荷，试探电荷所受电场力大小为F，则下述推断正确的是（ ）
A．P点处的场强大小等于
B．P点处的场强大小等于
C．若试探电荷变为-Q₂，则 P点处的场强大小不变而方向变为相反方向
D．若P点不放试探电荷，则该点场强变为零

3. 难度：中等

图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）

A．带电粒子所带电荷的符号
B．带电粒子在a、b两点的受力方向
C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

4. 难度：中等

某太阳能电池板不接负载时正、负极之间的电压为800mV，短路时电流为40mA．若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）
A．0.20V
B．0.40V
C．0.60V
D．0.80V

5. 难度：中等

如图所示，用20分度游标卡尺测量钢球的直径时，符合规则而又科学的读数应为（ ）

A．7.5mm
B．7.50mm
C．8.5mm
D．8.50mm

6. 难度：中等

物体在力F₁的作用下产生的加速度大小为2m/s²，在力F₂的作用下产生的加速度大小为3m/s²，如果这两个力F₁和F₂同时作用在该物体上，则产生的加速度大小可能是（ ）
A．1m/s²
B．3m/s²
C．5m/s²
D．7m/s²

7. 难度：中等

以下关于磁场和磁感应强度B的说法，正确的是（ ）
A．电流元IL放在磁场中某点时受到磁场力大小为F，可确定该点磁感应强度的大小为B=
B．电流元IL放在磁场中某点时不受磁场力的作用，该点磁感应强度不一定为零
C．穿过某一平面的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零
D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直，但不一定跟导线垂直

8. 难度：中等

据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）
A．0.5
B．2
C．3.2
D．4

9. 难度：中等

一个20kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度大小为2.0m/s．取g=10m/s²，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（ ）
A．合力做功40J
B．阻力做功-640J
C．重力做功600J
D．阻力做功-560J

10. 难度：中等

通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（ ）

A．线框有两边所受的安培力方向相同
B．线框有两边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力的合力为零
D．线框所受安培力的合力方向向左

11. 难度：中等

电动势为E、内阻为r的电源向可变电阻R供电时，I为输出电流，U为路端电压，P为输出功率．当调节R时，I、U和P都会发生变化，则下列推论正确的是（ ）
A．当R增大时，U一定随之增大
B．当R增大时，P一定随之增大
C．当U增大时，I一定随之增大
D．I与R一定成反比

12. 难度：中等

如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，A、B位于x轴上且关于O点对称（如图所示）．若以原点O为零电势的标准位置，则沿x轴从A到B电势φ的变化情况符合下列图象中的（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

如图所示为一正在测量的多用电表表盘．
（1）如果用直流50V档测量电压，则读数为    V．如果用直流10mA档测量电流，则读数为    mA．
（2）用多用表测量时，若红表笔插入多用表的正（+）插孔，黑表笔插入多用表的负（-）插孔，则下列说法正确的是   
A．用电压挡测直流电压时，红表笔应接触被测电路的电势较高的一端
B．用电流挡测直流电流时，应使电流从红表笔流入多用电表
C．用欧姆挡测定值电阻时，电流从电表的红表笔流出，经被测电阻从黑表笔流入
D．用欧姆挡测二极管的正向电阻时，黑表笔应接触二极管的正极．

14. 难度：中等

某同学按如图所示的电路测一节干电池的电动势E和内阻r，为防止调节滑动变阻器时由于电流过大而损坏仪器，电路中用了一个保护电阻R．实验中除干电池、开关、导线外还有下列器材可供选用：
A．电压表：V（0～2V）
B．电流表：A₁（0～1A）；A₂（0～5A）
C．滑动变阻器：R₁（总阻值200Ω）；R₂（总阻值50Ω）
D．定值电阻：R₀₁（阻值1Ω）；R₀₂（阻值20Ω）
（1）电流表应选用    ；滑动变阻器应选用    ；保护电阻应选用    ．
（2）该同学测出路端电压U和电流I的多组数据，并做出了U-I图象．用U-I图象可求得电池的电动势E=    V，内电阻r=    Ω．（结果取3位有效数字）

三、解答题

15. 难度：中等

2011年8月1日，我空军某部举行了隆重的阅兵仪式．参加阅兵的直升机升空后停在离地500m的P点待命，按预定程序直升机接到指令后沿水平直线飞行，开始阶段作匀加速运动，进入受检区MN段后立即改作匀速飞行．预定10时38分直升机进入受检区，10时39分40秒飞离受检区．已知受检区MN段长x_MN=10km，直升机加速飞行时的加速度大小a=5m/s²，试求：
（1）指挥员向待命直升机发出起动指令的时刻；
（2）直升机待命位置P点到受检区M端的距离．

16. 难度：中等

最近研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d=0.10m，导轨长L=5.0m，炮弹质量m=0.30kg．导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v=2.0×10³ m/s，忽略摩擦力与重力的影响以及发射过程中电流产生的焦尔热，试求：
（1）通过导轨的电流I；
（2）发射过程中电源的最大输出功率P．

17. 难度：中等

游乐场的过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型．弧形轨道的下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点（已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力）．

18. 难度：中等

如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压加速后，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后沿中心线进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子通过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知加速电压为U₁，M、N两板间的偏转电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L₁，板右端到荧光屏的距离为L₂，电子的质量为m，电荷量为e．试求：
（1）P点到O点的距离；
（2）若已知L₁=6cm，d=2cm，U₁=900V．为使电子能从M、N两板间飞出，偏转电压U₂最大不能超过多少？