2010-2011学年吉林省吉林实验中学高二（上）期末物理试卷（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，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应定律
B．洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律

2. 难度：中等

关于电场线和磁感线的说法正确的是（ ）
A．电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的
B．电场线是客观存在的，而磁感线是不存在的
C．静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线
D．电场线和磁感线都可能相交

3. 难度：中等

关于电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系如图所示，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R₁、R₂是两个阻值固定的电阻，电容器的电容为C．当可变电阻R的滑片向上端移动时，通过R₁的电流I₁和通过R₂的电流I₂，电容器两极板间的电压U将如何变化（ ）
A．I₁变大，I₂变小，U变大
B．I₁变大，I₂变大，U变大
C．I₁变小，I₂变小，U变小
D．I₁变小，I₂变大，U变小

5. 难度：中等

一理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，其输入电压u随时间t的变化关系如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（ ）

A．流过电阻的电流是10A
B．与电阻并联的电压表的示数是100V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×10³J
D．变压器的输入功率是1×10³W

6. 难度：中等

对于电感和电容对电流的影响，下列描述正确的是（ ）
A．电感对电流的影响可概括为“通直流、阻交流”
B．电容对电流的影响可概括为“通直流、阻交流”
C．电感对交流的影响可概括为“通高频、阻低频”
D．电容对交流的影响可概括为“通高频、阻低频”

7. 难度：中等

一矩形铜质线框置于如图所示的磁场中，如果把矩形铜质线框从磁场中拉出或进一步推入，下列关于线框所受磁场力的说法中，正确的是（ ）

A．拉出时是动力
B．推入时是阻力
C．拉出时不受磁场力
D．推入时不受磁场力

8. 难度：中等

如图所示，两等量异种电荷分别位于A、B两点，其中A处电荷为正电荷，过O点做AB连线的垂线，已知AO＞BO，M、N是垂线上的两点，则下列说法中正确的是（ ）

A．M点场强大于N点场强
B．M点电势低于N点电势
C．一个负的试探电荷在M点电势能大于在N点电势能
D．一个正的试探电荷在M点电势能大于在N点电势能

9. 难度：中等

如图所示，在甲、乙两电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（ ）

A．在电路甲中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左
B．在电路乙中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左
C．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗

10. 难度：中等

一束带电粒子以同一速度v_o并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示．若粒子A的轨迹半径为r ₁，粒子B的轨迹半径为r ₂，且r ₂=2r ₁，q₁、q₂分别是它们的带电量，m₁、m₂分别是它们的质量．则下列分析正确的是（ ）

A．A带负电、B带正电，荷质比之比为
B．A带正电、B带负电，荷质比之比为
C．A带正电、B带负电，荷质比之比为
D．A带负电、B带正电，荷质比之比为

11. 难度：中等

如图所示的平行板金属板中，有相互正交的电磁场，场强分别为E和B．具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同．这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．已知带电粒子具有速度时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器．现有一个带负电的粒子以速度v（v＜v）沿虚线方向射入，并从右端射出，则以下说法正确的是（ ）

A．粒子将在虚线上端某点射出场区
B．粒子将在虚线下端某点射出场区
C．粒子射出场区时，动能增加，电势能减少
D．粒子射出场区时，动能减少，电势能增加

12. 难度：中等

如图所示，由六根相同的金属棒组成了一个“6”字形的框架，每根金属棒长为L，电阻为R，匀强磁场的宽度也为L．设框架在通过磁场过程中以速度v做匀速直线运动，从ab进入磁场开始计时，f、c两点的电势差U_fc随距离变化的图象正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

13. 难度：中等

有一电压表的量程为3V，内阻为900Ω．由于没有电流表，需要将其改装成一个量程为0.6A的电流表．则应该______联一个阻值，改装成的电流表内阻是______Ω；当用改装好的电流表测某一电流时，指针的读数为1.2V，则对应的电流为______A．

14. 难度：中等

图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为______．

15. 难度：中等

如图所示的正方形盒子开有a、b、c三个微孔，盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的带电粒子（质量、电量均相同，不计重力）从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从c孔和b孔有粒子射出，试分析下列问题：
（1）判断粒子的电性；
（2）从b孔和c孔射出的粒子速率之比v₁：v₂；
（3）它们在盒内运动时间之比为t₁：t₂．

16. 难度：中等

如图所示，有一带电粒子（不计重力）紧贴A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U₁时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出；当偏转电压为U₂时，带电粒子沿轨迹②落到B板中间．设两次射入电场的水平速度相同，试求：两次的电压之比U₁：U₂．

17. 难度：中等

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R=5Ω的电阻，导轨相距为L=0.2m．其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B=5T．质量为m=1kg的导体棒CD垂直于导轨放置并接触良好，其长度恰好也为L，电阻也为R．用平行于MN的恒力F向右拉动CD，CD棒与导轨间的动摩擦因数为0.2．已知CD棒运动中能达到的最大速度v_m=10m/s，重力加速度g取10m/s²．试求：
（1）恒力F的大小；
（2）当CD达到最大速度时，电阻R消耗的电功率．

18. 难度：中等

如图所示，半径为L₁=2m的金属圆环内上、下两部分各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B₁=T．长度也为L₁、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端做逆时针方向的匀速转动，角速度为ω=rad/s．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R₁=R，滑片P位于R₂的正中央，R₂=4R），图中的平行板长度为L₂=2m，宽度为d=2m．当金属杆运动到图示位置时，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v_o=0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B₂=2T，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射等影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力．提示：导体棒以某一端点为圆心匀速转动切割匀强磁场时产生的感应电动势为E=）试分析下列问题：
（1）从图示位置开始金属杆转动半周期的时间内，两极板间的电势差U_MN；
（2）带电粒子飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角θ；
（3）带电粒子在电磁场中运动的总时间t_总．