2012-2013学年黑龙江省牡丹江一中高二（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B．奥斯特发现了磁场对电流的作用力
C．库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律

2. 难度：中等

关于地磁场，下列说法正确的是（ ）
A．地球是一个巨大的磁体，地磁N极在地理南极附近，S极在地理北极附近
B．地磁场在地表附近某处，有两个分量，水平分量指向地理北极附近，竖直分量一定竖直向下
C．若能将指南针放在地心，则它的N极指向地球北极
D．若能将指南针放在地心，则它的N极指向地球南极

3. 难度：中等

两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直的放置，通电电流相 同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为B，则O处的磁感应强度大小为（ ）

A．0
B．2B
C．B
D．无法确定

4. 难度：中等

一带电粒子在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有φ_a＜φ_b＜φ_c＜φ_d，若不计粒子的重力，可以确定（ ）
A．粒子带正电
B．该粒子带负电
C．从J到K粒子的电势能增加
D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变

5. 难度：中等

如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，一束由质子、电子和α粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线OO'从O'点射入磁场B₂形成3条径迹，下列说法正确的是（ ）

A．各个粒子通过O'点的速度不相等
B．3是质子的径迹
C．1是质子的径迹
D．2是质子的径迹

7. 难度：中等

如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不 动．要使油滴向上运动，可采用的方法是（ ）
A．只把电阻R₁阻值调大
B．只把电阻R₂阻值调大
C．只把电阻R₃阻值调大
D．只把电阻R₄阻值调大

8. 难度：中等

如图所示，用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源，分别给定值电阻R供电．已知甲、乙、丙三个电源内 阻的大小关系为r_甲＞r_乙=R＞r_丙，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是（ ）

A．接在甲电源上时，通过R的电流最大
B．接在丙电源上时，通过R的电流最大
C．三个电源中，乙电源的输出功率最大
D．三个电源中，丙电源的输出功率最大

9. 难度：中等

如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为F_T；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距离B为处静止平衡，则A受到绳的拉力为（ ）
A．F_T
B．2F_T
C．4F_T
D．8F_T

10. 难度：中等

图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒．两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子（H）和氦核（He）加速，则下列说法中正确的是（ ）

A．质子与氦核所能达到的最大速度之比为l：2
B．质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：l
C．加速质子、氦核时交流电的周期之比为2：l
D．加速质子、氦核时交流电的周期之比为l：2

12. 难度：中等

如图所示，在屏MN的右方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为屏上的一小孔，PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为-q的粒子（不计重力），以相同的速率v从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

13. 难度：中等

（1）某同学在做多用电表测电阻的实验中：测量某电阻时，用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用______档（填“×1Ω”或“×100Ω”）．
（2）把量程为3mA的电流表改装成欧姆表，其结构如图所示，其中电源电动势E=3V．改装后，将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度，欧姆表的中值电阻为______Ω，2mA刻度处标______Ω．

14. 难度：中等

两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R、电源的电动势E和内电阻r．调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U-I直线．回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是______
A．甲同学是根据电压表 V₁和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表 V₂和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表 V₁和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表 V₂和电流表A的数据
（2）根据图（b），求出定值电阻R﹦______Ω，电源内电阻的阻值r﹦______Ω

15. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒ab，通以方向向里的电流，电流强度为I，重力加速度为g，
（1）若加竖直向上的匀强磁场，使导体棒静止在斜面上，求所加磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求所加磁场的磁感应强度B的最小值和所对应方向．

16. 难度：中等

如图所示的电路中，电阻R₁=R₂=R₃=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S₁和S₂均闭合时，电压表的示数为10V．求：
（1）电源的电动势；
（2）当开关S₁闭合而S₂断开时，电压表的示数和此时电源的效率．

17. 难度：中等

如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场，电场强度大小为E，方向竖直向上．当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍，已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计．粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角．试解答：
（1）粒子带什么性质的电？
（2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？
（3）圆形磁场区域的最小面积为多大？