2014-2015学年湖北武汉外国语学校高二上期期中考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是(  )

A．ab边与bc边受到的安培力大小相等

B．cd边受到的安培力最大

C．cd边与ad边受到的安培力大小相等

D．ad边不受安培力作用

2. 难度：中等

在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的沿顺时针方向生成的紫色弧状极光(显示带电粒子的运动轨迹)．则关于引起这一现象的高速带电粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是(  )

A．高速粒子带负电           B．高速粒子带正电

C．轨迹半径逐渐减小         D．轨迹半径逐渐增大

3. 难度：简单

如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R₂的滑动触头P移动时，关于两个电压表V₁与V₂的示数，下列判断正确的是 （    ）

A．P向a移动，V₁示数增大、V₂的示数减小

B．P向b移动，V₁示数增大、V₂的示数减小

C．P向a移动，V₁示数改变量的绝对值小于V₂的示数改变量的绝对值

D．P向b移动，V₁示数改变量的绝对值大于V₂的示数改变量的绝对值

4. 难度：困难

某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R₁、R₂的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R₁、R₂组成电路．R₁、R₂可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是 (    )

A．将R₁、R₂串联后接到电源两端

B．将R₁、R₂并联后接到电源两端

C．将R₁单独接到电源两端

D．将R₂单独接到电源两端

5. 难度：简单

如图所示，圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了.根据上述条件可求得的物理量为(  )

A．带电粒子的初速度

B．带电粒子在磁场中运动的半径

C．带电粒子在磁场中运动的周期

D．带电粒子的比荷

6. 难度：简单

如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能是下图中的(  )

7. 难度：简单

如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°（如图中虚线位置），发现A、B两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系，可判断下列说法中正确的是  （     ）

A．A球一定带正电荷，B球一定带负电荷

B．A、B两球带电量的绝对值之比q_A∶q_B=1∶2

C．A球电势能一定增加

D．电场力对A球和B球都不做功

8. 难度：简单

如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向右振动时（   ）

A．电容器电容值增大

B．电容器带电荷量减小

C．电容器两极板间的场强增大

D．电阻R上电流方向自左向右

9. 难度：中等

如图，一个电量为q质量为m的带电粒子（不计重力），以一已知的速度v₀，从A点垂直射入某一偏转电场中，然后以速度v从B点射出，则：

A.若此粒子以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v₀”从A点射出；

B.若将此粒子的反粒子“-q、m” 以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v₀”从A点射出；

C.若将此粒子的反粒子“-q、m” 以速度“- v₀”从B点射入，则它刚好以速度“- v”从A点射出；

D.若此粒子以速度“- v₀”从B点射入，则它刚好以速度“- v”从A点射出。

10. 难度：简单

电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两水平平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是(  )

A．只将轨道长度L变为原来的2倍

B．只将电流I增加至原来的2倍

C．只将弹体质量减至原来的一半

D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变

二、实验题

11. 难度：简单

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）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为L=          mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为D=         mm；

（3）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R=           Ω。

（4）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，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S 、导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

（5）根据你设计的测量电路，在右图中用实线连接好电路。

（6）圆柱体材料的电阻率表达式为ρ＝           。（用所测量的量字母表达）

三、计算题

12. 难度：中等

磁强计是一种测量磁感应强度的仪器，其原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a ，高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、电流强度为I的电流。已知导体中单位体积的自由电子数为n ，电子电量为e 。测出导体前后两个侧面的电势差为U 。

⑴导体前后两个侧面哪个面电势较高？

⑵磁感应强度B的大小为多大？

13. 难度：简单

如图所示，已知电阻R₁=4.0Ω，R₂=6.0Ω，电源内阻r=0.60Ω，电源的总功率P_总=40W，电源输出功率P_出=37.6W。求：

⑴A、B间的电压U；

⑵电源电动势E；

⑶R₃的阻值。

14. 难度：简单

如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R₁＝2 Ω，R₂＝3 Ω，R₃＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？

15. 难度：简单

如图所示，在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧，分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场， AD、CD是两块固定荧光屏（能吸收打到屏上的粒子）。现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子，从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中，带电粒子速率范围为 。已知，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。求：

（1）恰能打到荧光屏C D上的带电粒子的入射速度；

（2）AD、CD两块荧光屏上形成亮线的长度。