2015-2016学年甘肃省高二上期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω．正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机的输出功率为（       ）

A．500 W          B．25 W       C．1 000 W     D．475 W

2. 难度：简单

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，则下列说法正确的是（       ）

A．保持S不变，增大d，则θ变大   

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小   

D．保持d不变，减小S，则θ不变

3. 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的负载电阻后路端电压降为2．4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（       ）

A．E＝2．4 V，r＝1 Ω    B．E＝3 V，r＝2 Ω   

C．E＝2．4 V，r＝2 Ω    D．E＝3 V，r＝1 Ω

4. 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

5. 难度：简单

P、Q两电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点．一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图所示。则下列判断正确的是（       ）

A．Q带正电                         

B．c点电势低于d点电势

C．离子在运动过程中受到P的吸引力   

D．离子从a到b，电场力做正功

6. 难度：中等

如图所示，在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（       ）

A．a、b两点磁感应强度相同   B．c、d两点磁感应强度相同

C．a点磁感应强度最大        D．b点磁感应强度最大

7. 难度：简单

圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（       ）

A．a粒子速率最大                 

B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁场中运动的时间最长   

D．它们做圆周运动的周期T_a<T_b<T_c

8. 难度：简单

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

9. 难度：简单

图甲是回旋加速器的工作原理图。D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是（     ）

A．在E_k—t图中应该有t_n+1- t_n =t_n-t_n-1      

B．在E_k—t图中应该有t_n+1- t_n <t_n-t_n-1

C．在E_k—t图中应该有E_n+1- E_n =E_n-E_n-1   

D．在E_k—t图中应该有E_n+1-E_n <E_n-E_n-1

10. 难度：困难

如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（    ）

A. z轴正方向，

B. y轴方正向，

C. z轴负方向，

D. 沿悬线向上，

11. 难度：简单

电荷量分别为q和－q的两个带电粒子分别以速度v_a和v_b射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（       ）

A．a粒子带负电，b粒子带正电       

B．两粒子的轨道半径之比r_a∶r_b＝∶1

C．两粒子的速度之比v_a∶v_b＝1∶2     

D．两粒子的质量之比m_a∶m_b＝1∶2

12. 难度：中等

在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU₁、ΔU₂和ΔU₃表示．下列比值正确的是（       ）

A．不变，不变     

B．变大，变大

C．变大，不变     

D．变大，不变

二、实验题

13. 难度：简单

两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路测定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V₁的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U­I图线．回答下列问题：

（1）根据甲、乙两同学描绘的图线，可知

A．甲同学是根据电压表V₁和电流表A的数据   

B．甲同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

C．乙同学是根据电压表V₁和电流表A的数据   

D．乙同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

（2）根据图（b），可以求出定值电阻R₀＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．

14. 难度：简单

某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ，完成下列部分步骤：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为_________mm．

（2）用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，由图可知其直径为_________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，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 ________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0～4 mA，内阻约50 Ω）；

电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30 Ω）；

电压表V₁（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）；

电压表V₂（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）；

直流电源E（电动势4 V，内阻不计）；

滑动变阻器R₁（阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2．0 A）；

滑动变阻器R₂（阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0．5 A）；

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，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

三、计算题

15. 难度：中等

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示。

问：（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？

（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？

16. 难度：困难

如图所示，一个内壁光滑绝缘的环形细圆筒轨道竖直放置，环的半径为R，圆心O与A端在同一竖直线上，在OA连线的右侧有一竖直向上的场强的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。现有一个质量为m、电荷量为＋q的小球（可视为质点）从圆筒的C端由静止释放，进入OA连线右边的区域后从该区域的边界水平射出，然后，刚好从C端射入圆筒，圆筒的内径很小，可以忽略不计。

（1）小球第一次运动到A端时，对轨道的压力为多大？

（2）匀强磁场的磁感应强度为多大？

四、简答题

17. 难度：中等

如图所示，在xOy平面的第二象限有一场强为E的匀强电场，电场的方向平行于y轴向上；在第四象限有一匀强磁场，方向垂直于纸面。平面内其他部分为真空。有一质量为m，电荷量-q的质点由电场左侧平行于x轴以初速度v₀射入电场。质点到达x轴上M点时，速度方向与x轴的夹角为θ，M点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并从y轴上的N点（图中没有画出）垂直于y轴飞离磁场。不计重力影响。

求：（1）A点的横坐标；

（2）匀强磁场的磁感应强度强B的大小和方向；

（3）质点从A到N的时间。