2015-2016学年湖北省高二上学期期中考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法中符合物理学发展史的是（   ）

A．奥斯特发现了点电荷的相互作用规律

B．库仑发现了电流的磁效应

C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律

D．法拉第最早引入电场的概念,并发现了磁生电的条件和规律

2. 难度：简单

把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水银面相接触，并组成如图所示电路图，当开关S接通后，将看到的现象是（    ）

A. 弹簧向上收缩

B. 弹簧上下跳动

C. 弹簧被拉长

D. 弹簧仍静止不动

3. 难度：简单

如图所示,质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿负方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向的夹角为.则磁感应强度的方向和大小不可能的是 （    ）

A．正向,              B．负向,

C．负向,                    D．沿悬线向上,

4. 难度：简单

一根导线两端加上电压U,导体中自由电子定向移动的平均速率为v,现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的1/2,然后两端加上电压U,则导线中自由电子定向移动的平均速率为: （  ）

A．        B．       C．        D．

5. 难度：中等

如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变大 （   ）

A．将M板向下平移

B．将M板沿水平向右方向靠近N板

C．在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1)

D．在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触

6. 难度：简单

如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面处于电场中.一电荷量为+q、质量为m的小球以速度v₀由斜面底端A沿斜面上滑,到达顶端B的速度仍为v₀,则

A．若电场是匀强电场,则场强大小一定为

B．若电场是匀强电场,A、B两点间的电势差一定为

C．不论电场是否是匀强电场,小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能

D．不论电场是否是匀强电场,A、B两点间的电势差一定为

7. 难度：中等

如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R₂ 、R₃为滑动变阻器,R₀为定值电阻,R₁为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当电键S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是 （  ）

A.若断开电键S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动

B.只调节电阻R₃的滑动端P₂向上端移动,电源消耗的功率变大,电阻R₃中有向上的电流

C.只调节电阻R₂的滑动端P₁向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动

D.只逐渐增大R₁的光照强度,电阻R₀消耗的电功率变大,电阻R₃ 中有向上的电流

8. 难度：简单

下列运动情况可能出现的是（    ）

A.带电粒子绕通稳恒电流的长直导线只受磁场力作用做匀速圆周运动

B.电子绕一正电荷只受电场力作用做匀速圆周运动

C.电子在两等量同种正电荷连线中垂面上，只受电场力作用绕连线中点做匀速圆周运动

D.带电粒子在匀强磁场中只受磁场力作用做匀加速直线运动

9. 难度：简单

如图所示,空间中有两个点电荷Q₁和Q₂,在两电荷所在平面上有a、b、c、d四点,其中a、b位于电荷连线的延长线上, c点位于两电荷连线的中点,d点位于两电荷连线的垂直平分线上.则以下判正确的是 (     )

A．若a点的电场强度为零,则说明Q₁和Q₂为异种电荷,且|Q₁| < |Q₂|

B．若c点的电势为零,则说明Q₁和Q₂是异种电荷,且|Q₁|=|Q₂|

C．若b点的电场强度为零,则说明Q₁和Q₂是同种电荷,且|Q₁| > |Q₂|

D．无论两电荷是同种电荷还是异种电荷,d点的电场强度都不可能为零

10. 难度：中等

如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t₀刚好从c点射出磁场,现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30⁰的方向,以大小不同的速率射入正方形内,下列说法中正确的是（     ）

A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从cd边射出磁场

B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ad边射出磁场

C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从bc边射出磁场

D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ab边射出磁场

二、实验题

11. 难度：中等

用游标卡尺和螺旋测微器测量一圆柱形小零件的长和直径时如下图所示，读出游标卡尺示数为__________cm，螺旋测微器示数为__________cm

三、填空题

12. 难度：中等

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：

I/(A)	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U(V)	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在左下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若于．

（2）在右图中画出小灯泡的U—I曲线．

（3）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内 阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为           （保留两位有效数字）。

四、计算题

13. 难度：中等

如图所示的电路中,直流发电机M的电动势E=250 V,内阻r =0.5Ω,R₁ =R₂ =1Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200 V,额定功率为l 000 W,其他电阻不计,也不计电热器电阻随温度的变化.问:

(1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作?

(2)当接通几只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大?

(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R₁、R₂和内阻r上消耗的功率分别为多少?

14. 难度：中等

如图,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于水平向右的匀强电场中.小球静止在A点时,绝缘杆偏离竖直方向角.已知重力加速度为g.

(1) 求电场强度的大小;

(2) 将杆拉至水平位置OB,在此处将小球自由释放，.求小球的最大速度的大小以及此时杆对小球的拉力.

15. 难度：困难

如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上的消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F.求撤去水平力后:

⑴ 当电阻R上消耗的功率为时,金属杆的加速度大小和方向.

⑵ 求撤去F后直至金属杆静止的整个过程中电阻R上产生的焦耳热.

16. 难度：压轴

如图,在xoy平面内第二象限区域内有垂直纸面向内的匀强磁场B,其大小为0.2T,在A(-6cm,0)点有一粒子发射源,向x轴上方180°范围内发射的负粒子,粒子的比荷为,不计粒子重力,求:

(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径.

(2) 粒子在磁场中运动的最长时间是多少（结果用反三角函数表示）?

(3) 若在范围内加一沿y轴负方向的匀强电场,从y轴上离O点最远处飞出的粒子经过电场后恰好沿x轴正向从右边界某点飞出,求出该点坐标（以厘米为单位）.