2014-2015学年湖北省荆门市高二上学期期末考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A．法拉第发现了电流的磁效应

B．楞次发现了电磁感应现象

C．奥斯特发现了电磁感应现象

D．安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说

2. 难度：简单

如图所示，在能够绕竖直轴自由转动的横杆两端，固定着A、B两个铝环，其中铝环A闭合，B不闭合，则

A．当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时远离磁铁

B．当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时靠近磁铁

C．当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时远离磁铁

D．当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时靠近磁铁

3. 难度：简单

如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，关于P点的磁场方向，以下判断正确的是

A．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向右

B．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向左

C．a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向右

D．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向左

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4∶1。原线圈接入输出电压为u＝220sin100πt（V）的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．则下述结论正确的是

A．副线圈中交流电压表的读数为55 V

B．副线圈中输出交流电的周期为

C．原线圈中交流电流表的读数为0.5 A

D．原线圈中的输入功率为W

5. 难度：中等

小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中不正确的是

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小

6. 难度：中等

如图所示，匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动。当它运动到b点时，突然吸收了附近的若干个电子 （电子质量不计） 其速度大小不变， 接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点。已知，电子电量为e。由此可知，离子吸收的电子个数为

A． B．            C． D．

7. 难度：简单

如图所示为一种早期发电机的原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称。当磁极绕转轴匀速转动时，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧MOP运动（O是线圈的中心）。在磁极的投影从M点运动到P点的过程中

A．流过电流表的电流由F指向E

B．流过电流表的电流先增大再减小

C．流过电流表的电流先减小再增大

D．流过电流表的电流先增大再减小，然后再增大、再减小

8. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知

A．三个等势面中，c等势面电势最高

B．带电质点通过P点时电势能较大

C．带电质点通过Q点时动能较大

D．带电质点通过P点时加速度较大

9. 难度：中等

如图所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d．现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子刚好垂直打在荧光屏上。若粒子的质量为m，电荷量为2e。则 

A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为

B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为

C．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d

D．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为3d

10. 难度：中等

如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁感应强度B垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子由静止经过电场加速，然后沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时的电势能比入射时的电势能大。要使粒子射出a、b板间区域时的电势能比入射时的电势能小，可以

A．适当减小金属板间的磁感应强度

B．适当减小加速电压

C．适当增大金属板a、b间的距离

D．适当减小金属板a、b间的电压

二、实验题

11. 难度：简单

有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是_________mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示，则其读数为_________mm。

12. 难度：中等

测一个待测电阻R_x（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：

电源E：电动势3V，内阻不计；

电流表A₁：量程0～10mA、内阻r₁约为50Ω；

电流表A₂：量程0～500μA、内阻r₂= 1000Ω

滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω、额定电流2A；

电阻箱R₂：阻值范围0～9999Ω。

（1）由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表       与电阻箱R₂      联，将其改装成电压表。

（2）对于下列测量R_x的四种电路图，为了测量准确且方便应选图                 。

（3）实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，两表的示数如下图所示，可读出电流表A₁的示数是________mA，电流表A₂的示数是________μA，测得待测电阻R_x的阻值是__________Ω（此结果保留三位有效数字）。

三、计算题

13. 难度：中等

如图所示的电路中，R₁＝3 Ω，R₂＝6 Ω，R₃＝1.5 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W，求：

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）闭合S时，电源的输出功率；

（3）S断开时，电容器所带的电荷量是多少？

14. 难度：中等

如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体棒ab的质量为0.4g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当ab导体棒自由下落0.4s时，突然接通电键K，求：

（1）K接通的瞬间，ab导体棒的加速度；

（2）ab导体棒匀速下落的速度是多少？（g取10m/s²）

15. 难度：困难

如图所示，空间有场强E=1.0×10³V/m竖直向下的电场，长L=0.4m不可伸长的轻绳固定于O点，另一端系一质量m=0.05kg带电q=+5×10^－4C的小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点。试求：

（1）绳子至少受多大的拉力才能被拉断；

（2）A、C两点的电势差。

16. 难度：困难

如图所示的坐标系，在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。在x=L处，有一个与x轴垂直放置的屏，y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场。在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B，粒子A的速度方向沿着x轴负方向，粒子B的速度方向沿着x轴正方向。已知粒子A的质量为m，带电量为q，粒子B的质量是n₁m，带电量为n₂q（n₁、n₂均为正整数），释放瞬间两个粒子的速率满足关系式。若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r，粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r。粒子A和粒子B的重力均不计。

（1）若r、m、q、B已知，求v_A。

（2）求粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离（结果用r、n₁、n₂表示）。