2015届度湖北省荆门市高二上学期期末质量检测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是

A．电场强度的表达式为式中的Q就是产生电场的点电荷所带电荷量

B．在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为，式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量

C．在真空中，式中Q是试探电荷所带电荷量

D．点电荷产生电场强度的表达式E=，与是否真空无关

2. 难度：简单

关于电动势E的下列说法中正确的是

A．电动势E的单位与电势、电势差的单位不相同

B．电源电动势的大小随接入电路的变化而变化

C．电动势E可表示为E=，由此可知电源内非静电力做功越多，电动势越大

D．电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大

3. 难度：简单

物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是

A．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律

B．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力

C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

D．楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律

4. 难度：简单

有一段导线长1cm，通过5A的电流，把它置于某磁场中时，受到的磁场力0.1N，则该点的磁感应强度B不可能值为

A. 1T           B. 5T          C. 2T          D. 2.5T

5. 难度：简单

磁场中某区域的磁感线，如图所示，则

A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B_a>B_b

B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B_a<B_b

C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

6. 难度：中等

如图所示，正方形线框abcd的边长为，向右通过宽为L的匀强磁场，且<L，则在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流

A．一直为顺时针方向  

B．一直为逆时针方向

C．先为逆时针方向，中间无感应电流，后为顺时针方向

D．先为顺时针方向，中间无感应电流，后为逆时针方向

7. 难度：中等

如图所示，、、、均为可变电阻，、均为电容器，电源的电动势为E，内阻.若改变四个电阻中的一个阻值，则

A．减小，、所带的电量都增加

B．增大，、所带的电量都增加

C．增大，、所带的电量都增加

D．减小，、所带的电量都增加

8. 难度：中等

如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v₀向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个粒子先后通过等势面B．已知三个粒子始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是

A．等势面A的电势高于等势面B的电势

B．a、c两粒子通过等势面B时的速度相同

C．开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同

D．开始运动后的任一时刻，三个粒子电势能总是相等

9. 难度：中等

如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F₁；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F₂，且，根据这两个数据，可以确定

A．磁场的方向     B．磁感应强度的大小

C．安培力的大小      D．铜棒的重力

10. 难度：中等

如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻不计，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、电阻不计的金属棒ab在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑h高度，在此过程中 

A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C．恒力F与安培力的合力所的功等于零

D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热

11. 难度：简单

为观察电磁感应现象，某学生将灵敏电流表、螺线管A和B、蓄电池、电键用导线连接成如图所示的实验电路．当只接通和断开电键时，灵敏电流表的指针都没有偏转，其原因是__________．

A．电键位置接错

B．灵敏电流表的正、负极接反

C．线圈B的接头3、4接反

D．蓄电池的正、负极接反

二、实验题

12. 难度：中等

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）分别用游标为20分度的游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径如图，可知其长度为       mm，直径为            mm；

（2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为         Ω；

（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R， 现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R         

电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）  

电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，最大电流2.0A）

滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，最大电流0.5A）

开关S导线若干

要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

三、计算题

13. 难度：中等

（10分）如图所示是说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为．初速度为零的电子经电压为U₁的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为m、电荷量为e ．求：

（1）经电场加速后电子速度v的大小；

（2）要使电子离开偏转电场时的偏转量最大，两平行板间的电压U₂应是多大？

14. 难度：中等

（10分） 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R₁＝3 Ω，R₂＝6 Ω，C＝30 μF.

（1）闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流；

（2）然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R₁的总电量；

（3）如果把R₂换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R₂消耗的最大电功率．

15. 难度：中等

（12分）如下图所示，直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，同时从x轴各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，已知在t=t₀时刻从y轴射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用．

（1）求磁场的磁感应强度B的大小；

（2）若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子，先后从y轴上的同一点P（P点图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t₁与t₂之间应满足的关系．

16. 难度：中等

（14分） 如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值R＝3 Ω的定值电阻．水平虚线间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d＝0.3 m．导体棒a的质量m_a＝0.2 kg，电阻R_a＝3 Ω；导体棒b的质量m_b＝0.1 kg，电阻R_b＝6 Ω.它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．设重力加速度为g＝10 m/s²，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计．求：

（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力做的功分别是多少；

（2）a、b棒进入磁场的速度；

（3）分别求出P点和Q点距A₁的高度．