2011-2012学年江苏省南京市浦口区江浦高级中学高二（上）期中物理复习试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有等量异种电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个与A、B完全相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A-→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
C．电势差U_AB=U_BC
D．电势φ_A＜φ_B＜φ_C

3. 难度：中等

如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间（两极板仍平行），P的运动情况将是（ ）
A．仍静止不动
B．向下运动
C．向上运动
D．无法判断

5. 难度：中等

图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则（ ）

A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

6. 难度：中等

A与B间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（ ）
A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小
B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大
C．若将B极板向上平移稍许，夹角θ将变大
D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动

7. 难度：中等

一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（ ）
A．通过金属导线的电流为
B．通过金属导线的电流为
C．自由电子定向移动的平均速率为
D．自由电子定向移动的平均速率为

8. 难度：中等

按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L₁、L₂两灯泡都能发光．在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向右移动时，下列判断正确的是（ ）

A．L₁变暗
B．L₁变亮
C．L₂变亮
D．L₂亮度不变

9. 难度：中等

质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少．下列说法正确的是（ ）
A．粒子先经过a点，再经过b点
B．粒子先经过b点，再经过a点
C．粒子带负电
D．粒子带正电

11. 难度：中等

如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中（ ）

A．运动时间相同
B．运动轨道半径相同
C．重新回到边界时速度大小与方向相同
D．重新回到边界的位置与O点距离相等

12. 难度：中等

在匀强磁场中一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则（ ）
A．粒子的速率加倍，周期减半
B．粒子的速率不变，轨道半径减半
C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的
D．粒子的速率不变，周期减半

二、填空题

13. 难度：中等

如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1Ω，金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路，两条导轨间距L₁=40cm，矩形导轨长L₂=50cm，导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律是B=（2+0.2t）T，若t=10s时ab仍静止，导轨与ab的电阻不计，则这时流经ab的电流I=    A，杆ab所受摩擦力为    N．

14. 难度：中等

图所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量程是100 μA，内阻是1 000Ω，电阻R₁=0.1Ω，R₂=99 000Ω，当双刀双掷开关接到a、b上时，电流表改装成为    表，其量程是    ；当双刀双掷开关接到c、d上时，电流表改装成为    表，其量程是    ．

三、解答题

15. 难度：中等

图甲是用一主尺最小分度为lmm，游标上有20个分度的游标卡尺测量一工件的长度，结果如图所示，可以读出此工件的长度为______mm；图乙是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应______mm．

四、填空题

16. 难度：中等

现要测定一个额定电压为4V、额定功率为1.6W的小灯泡（图中用⊗表示）的伏安特性曲线．要求所测电压的范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）、电压表（量程为4.5V，内阻约4×10⁴Ω）、电流表（量程为250mA，内阻约2Ω）、电流表（量程为500mA，内阻约1Ω）、滑动变阻器R（最大阻值约30Ω）、开关S和导线若干．如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应该选用的电流表是    ；在如图甲、乙所示的两个电路中，应该选用的是    ．

17. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”的实验中，用刻度尺测得电阻丝的长度为60.00cm，测得电阻丝的直径如图甲所示，运用伏安法测得的电压、电流如图乙所示．根据图中示数计算出电阻率ρ的大小为    Ω•m．（结果保留两位有效数字）

18. 难度：中等

某同学测绘标有“4.8V 0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8V连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为1Ω）；
B．电流表（量程为3A，内阻约为0.2Ω）；
C．电压表（量程为6V，内阻约为2kΩ）；
D．电压表（量程为15V，内阻约为4.5kΩ）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；
F．滑动变阻器（阻值范围为0～2kΩ，额定电流为0.5A）；
G．电池组（电动势为6V，内阻约为1Ω）．
（1）选用的器材代号为．
（2）在图甲上画出实验电路图．
（3）根据实验测量的数据描出P-U图象，如图乙所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为    Ω．

19. 难度：中等

要测量一长度为L、直径为D的电阻丝的阻值．
（1）用多用电表粗测该段电阻丝的阻值．用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“    ”位置；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为    Ω．
（2）现在需要进一步精确测量该电阻丝的阻值．实验室备有下列器材：
A．量程为0.6A、内阻为0.5Ω的电流表；
B．量程为3A、内阻为0.1Ω的电流表；
C．量程为3V、内阻为6kΩ的电压表；
D．量程为15V、内阻为30kΩ的电压表；
E．阻值范围为1kΩ的滑动变阻器R₁；
F．阻值范围为50Ω的滑动变阻器R₂；
G．蓄电池的电动势为6V，内阻很小；
H．开关一个，导线若干．
为使测量结果尽可能准确，电流表应选用    ，电压表应选用    ，滑动变阻器应选用    ．（填仪器的代号）若选择了最合适的器材，采用最恰当的实验电路进行实验测量，电流表的示数是I，电压表的示数是U，则该电阻丝的电阻率ρ=    ．

20. 难度：中等

有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示．此样品的长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，且该样品的内径太小而无法直接测量．现提供以下实验器材：
A.20等分刻度的游标卡尺；
B．螺旋测微器；
C．电流（量程为50mA，内阻r₁=100Ω）；
D．电流（量程为100mA，内阻r₂约为40Ω）；
E．滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流为2A）；
F．直流电源E（电动势为12V，内阻很小）；
G．导电材料样品R₂（长L约为3cm，电阻R₂约为100Ω）；
H．开关一只，导线若干．
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题

（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=     mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=     mm．
（2）画出设计的实验电路图，并标明所选器材的字母．
（3）用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d（写出推导过程）．

五、解答题

21. 难度：中等

如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）水平向右电场的电场强度；
（2）若将电场强度减小为原来的，物块的加速度是多大；
（3）电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能．

22. 难度：中等

如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0×10^-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1．从t=0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s²）求：
（1）23秒内小物块的位移大小；
（2）23秒内电场力对小物块所做的功．

23. 难度：中等

如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为+q的两个带电小球（视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d=2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零．试求：
（1）两极板间匀强电场的电场强度；
（2）两球运动过程中的最大速度．

24. 难度：中等

一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：

规格			后轮驱动直流电动机
车型	26″电动自行车	额定电压下的输出功率	110W
整车质量	30kg	额定电压	36V
最大载重	120kg	额定电流	3.5A

质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.020倍．若取g=10m/s²，那么在此人行驶的过程中，则：（结果保留两位有效数字）
（1）此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高？
（2）在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？
（3）假设电动机正常工作时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？

25. 难度：中等

如图所示，在xoy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子（不计重力）经过电压为U的电场加速后，从x上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场偏转并击中x轴上的C点．已知OA=OC=d．求：
（1）离子进入磁场时的速度大小；
（2）电场强度E和磁感应强度B的大小．