2014-2015学年内蒙古包头第一中学高三上期期中考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（  ）．

2. 难度：简单

如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为（不计正、负电子间的相互作用力）（  ）．

A．1∶    B．2∶1     C.∶1     D．1∶2

3. 难度：简单

如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是 （  ）

A．线圈向左运动       B．线圈向右运动

C．从上往下看顺时针转动     D．从上往下看逆时针转动

4. 难度：简单

两个分别带有电荷量为－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（  ）．

A.         B．        C．        D．12

5. 难度：中等

如图所示，A、B为两个固定的等量同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v₀，若不计C所受的重力，则关于电荷C以后的运动情况，下列说法中正确的是 （  ）

A．加速度始终增大    B．加速度先增大后减小

C．速度先增大后减小    D．速度不变

6. 难度：简单

某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是 （  ）

A．a点的电势高于b点的电势

B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功

C．c点的电场强度大于d点的电场强度

D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c

7. 难度：简单

如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为a_A、电势能为E_A；在B点的加速度为a_B、电势能为E_B.则下列结论正确的是 （  ）

A．粒子带正电，a_A>a_B，E_A>E_B    B．粒子带负电，a_A>a_B，E_A>E_B

C．粒子带正电，a_A<a_B，E_A<E_B    D．粒子带负电，a_A<a_B，E_A<E_B

8. 难度：中等

在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（  ）

A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮     B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗

C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗     D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮

9. 难度：中等

用标有“6 V 3 W”的灯泡L₁、“6 V 6 W”的灯泡L₂与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E＝9 V．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时（  ）

A．电流表的示数为1 A     B．电压表的示数约为6 V

C．电路输出功率为4 W     D．电源内阻为0.5 Ω

10. 难度：中等

如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R₀、滑动变阻器R串联，已知R₀＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（  ）

A．电路中的电流变小

B．电源的输出功率先变大后变小

C．滑动变阻器消耗的功率变小

D．定值电阻R₀上消耗的功率先变大后变小

11. 难度：简单

一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为 （  ）

A．E＝2.4 V  B．E＝3 V        C． r＝2 Ω   D．r＝1 Ω

12. 难度：中等

如图所示，电源电动势E＝8 V，内阻为r＝0.5 Ω，“3 V，3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R₀＝1.5 Ω.下列说法中正确的是（  ）．

A．通过电动机的电流为1A          B．电源的输出功率是8 W

C．电动机消耗的电功率为3 W       D．电动机的输出功率为3 W

13. 难度：简单

如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则  （  ）．

A．A点的电场强度大小为2×10³ N/C

B．B点的电场强度大小为2×10³ N/C

C．点电荷Q在A、B之间

D．点电荷Q在A、O之间

14. 难度：中等

平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，则 （  ）．

A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ角增大

B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ角不变

C．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ角增大

D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ角不变

15. 难度：中等

两电荷量分别为q₁和q₂的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（  ）．

A．C点的电场强度大小为零

B．A点的电场强度大小为零

C．NC间场强方向沿x轴正方向

D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

16. 难度：中等

如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（  ）．

A．磁场方向竖直向上

B．磁场方向竖直向下

C．金属杆ab受安培力的方向水平向右

D．金属杆ab受安培力的方向水平向左

17. 难度：中等

如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界．一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场．若粒子速度为v₀，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有（  ）

A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v₀

B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v₀

C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v₀－

D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v₀＋

18. 难度：中等

在xOy平面上以O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动，经时间t后经过x轴上的P点，此时速度与x轴正方向成θ角，如图所示．不计重力的影响，则下列关系一定成立的是（  ）．

A．若r<，则0°<θ<90°        B．若r≥，则t≥

C．若t＝，则r＝           D．若r＝，则t＝

二、实验题

19. 难度：简单

完成下列读数：（4分）

（1）电流表量程一般有两种——0～0.6 A，0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V．如图所示：

①接0～15 V量程时读数为________ V.  ②接0～3 A量程时读数为________ A.

    

（2）a．________ mm b．________ mm

20. 难度：中等

某同学测绘标有“4.8 V，0.3 A”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4.8 V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：

A．电流表（量程为0.6 A，内阻约为1 Ω）

B．电流表（量程为3 A，内阻约为0.2 Ω）

C．电压表（量程为6 V，内阻约为2 kΩ）

D．电压表（量程为15 V，内阻约为4.5 kΩ）

E．滑动变阻器（阻值范围为0～20 Ω，额定电流为2 A）

F．滑动变阻器（阻值范围为0～2 kΩ，额定电流为0.5 A）

G电池组（电动势为6 V，内阻约为1 Ω）

（1）选用的电流表为_______，选用的电压表为_______，滑动变阻器为_______．

（2）在图甲所示虚线框中画出实验电路图．

（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1.5 V电压下的阻值为________Ω.

21. 难度：中等

用下列器材组装成一个电路，要求既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．

A．电压表V₁（量程6 V，内阻很大）

B．电压表V₂（量程3 V，内阻很大）

C．电流表A（量程3 A，内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10 Ω，额定电流4 A）

E．小灯泡（2 A，5 W）

．电池组（电动势E，内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数小．

（1）请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整．

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I₁，U₁）、（I₂，U₂），标到U－I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝______ V，内阻r＝______ Ω.（结果保留两位有效数字）

（3）在U－I坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω.

三、计算题

22. 难度：困难

如图所示，一带电粒子（重力忽略不计）质量为m＝2.0×10^－11 kg、电荷量q＝＋1.0×10^－5 C，从静止开始经电压为U₁＝100 V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为θ＝60°.已知偏转电场中金属板长L＝2 cm，圆形匀强磁场的半径R＝10 cm，求：

（1）带电粒子经U₁＝100 V的电场加速后的速率；

（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；

（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．

23. 难度：困难

如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角θ＝30°、大小为v₀的带正电粒子．已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：

（1）粒子能从ab边上射出磁场的v₀大小范围；

（2）如果带电粒子不受上述v₀大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间．