2012-2013学年江苏省徐州市高二（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B．把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大
C．磁感线都是从磁体的N极出发，到磁体的S极终止
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直

2. 难度：中等

金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列的说法中正确的是（ ）
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作

3. 难度：中等

如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（ ）

A．a灯变亮，b灯和c灯变暗
B．a灯和c灯变亮，b灯变暗
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮
D．a灯和b灯变暗，c灯变亮

4. 难度：中等

如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场．图中曲线ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹．由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知（ ）

A．粒子带正电，由b向a运动
B．粒子带负电，由b向a运动
C．粒子带正电，由a向b运动
D．粒子带负电，由a向b运动

5. 难度：中等

如图所示，ab和cd是匀强磁场中与磁场方向垂直的平面内两条平行直线．在直线ab上的O点将同种带电粒子以不同的初速度发射出去，初速度方向均沿Ob方向．其中粒子1在通过直线cd时，速度为v₁，方向与cd垂直；粒子2在通过直线cd时，速度为v₂，方向与cd夹角为60°．从射出到经过直线cd，粒子1经历时间为t₁，粒子2经历的时间为t₂，则t₁与t₂的比值是（ ）

A．t₁：t₂=3：2
B．t₁：t₂=4：3
C．t₁：t₂=2：
D．t₁：t₂=：

6. 难度：中等

自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R为定值电阻．下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图象，其中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

如图所示，a、b、c、d是滑线变阻器的4个接线柱，现把此变阻器串连接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中电流减小，则接入电路的接线柱可能是（ ）

A．b和c
B．b和d
C．a和b
D．a和c

8. 难度：中等

如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中央上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是（ ）

A．条形磁铁对桌面压力变大
B．条形磁铁对桌面压力变小
C．悬线上的拉力变大
D．悬线上的拉力变小

9. 难度：中等

如图所示，回旋加速器的两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，加速电压为U，若要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中哪些可行（ ）

A．增大匀强电场间的加速电压
B．减小狭缝间的距离
C．增大磁场的磁感应强度
D．增大D形金属盒的半径

10. 难度：中等

如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（ ）

A．带有电荷量为的负电荷
B．沿圆周逆时针运动
C．运动的角速度为
D．运动的速率为

11. 难度：中等

质量为500kg的电瓶车，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g=10m/s²）．下列说法中正确的是（ ）
A．电瓶车受到的阻力为100N
B．电动机的机械效率为33.33%
C．电动机的内阻为1.6Ω
D．电动机的内阻为3.2Ω

二、解答题

12. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）如图所示的三个图分别为用螺旋测微器测金属线的直径、用伏安法测金属丝的电阻过程中电压表和电流表的示数情况．从图上可以读出：该金属丝的直径d为______mm，电压表的示数U为______V，电流表的示数I为______A．

（2）用直接测量的量表示的测量金属电阻率的公式为______，若已知金属导线的长度为38cm，根据上面读出的数据计算出的金属电阻率为ρ=______Ω•m．（结果保留一位有效数字）

13. 难度：中等

在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约3V）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R（阻值为3Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）．
（1）小红按如图1所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障．她的操作如下：
a．断开电源开关S；
b．将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω
c．将多用表选择开关置于×100Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图3所示，则所测阻值为______Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．由以上操作可判断发生断路故障的元件是______  （填元件名称）
（2）她设计的实验电路中定值电阻R的作用是（说出一条理由即可）______．
（3）请根据电路图把实物图没完成的连线连接好．
（4）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图4中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E=______ V，电池内阻r=______Ω（小数点后保留两位数字）．
（5）用此电路测量电池的电动势和内电阻，产生误差的原因是______；测出的电动势E与真实值相比偏（选填“大”或“小”）______；

14. 难度：中等

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力．

15. 难度：中等

一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器，接成如下图甲所示的电路．滑动变阻器最大阻值为R=22Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如下图乙所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线．试求：
（1）电源电动势E和内阻r；
（2）A、B空载时输出电压的范围；
（3）若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2A，则A、B两端所接负载电阻至少为多大？

16. 难度：中等

如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，各边界面相互平行，Ⅰ区域存在匀强电场，电场强度E=1.0×10⁴V/m，方向垂直边界面向右．Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁感应强度分别为B₁=2.0T、B₂=4.0T．三个区域宽度分别为d₁=5.0m、d₂=d₃=6.25m，一质量m=1.0×10^--8kg、电荷量q=1.6×10^-6C的粒子从O点由静止释放，粒子的重力忽略不计．求：
（1）粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v；
（2）粒子在Ⅱ区域内运动时间t；
（3）粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α．