2015-2016学年四川省成都市高二下期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是

A. 电场力、电场强度    B. 电场强度、电势差

C. 电场力做的功、电势能    D. 电势差、电势能

2. 难度：中等

如图所示， ab＝3bc，在 c 点固定一负电荷，将一负电荷从 a 点移到 b 点，负电荷在 a、b 两点的电势能分别为 E_pa、 E_pb，所受的电场力分别为 F_a、 F_b，则

A．E_pa<E_pb     B．3F_a＝F_b      C．E_pa>E_pb     D．9F_a＝F_b

3. 难度：中等

在点电荷 Q 形成的电场中，一带正电的粒子通过时的轨迹如图中实线所示， a、 b 为两个等势面，则下列判断中正确的是

A．Q 为负电荷

B．运动中带正电的粒子总是克服电场力做功

C．带正电的粒子经过两等势面的电势能 E_pa＞E_pb

D．带正电的粒子经过两等势面的动能 E_ka＞E_kb

4. 难度：中等

如图所示 a、 b 间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图， R₂为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表 A₂ 为值班室的显示器，显示通过 R₁ 的电流，电压表 V₂ 显示加在报警器上的电压（报警器未画出）， R₃ 为一定值电阻。当 R₂所在处出现火情时，以下说法中正确的是

A．V₁的示数减小， A₂ 的示数增大

B．V₂ 的示数减小， A₁ 的示数增大

C．V₁ 的示数不变， A₁ 的示数减小

D．V₂的示数不变， A₂ 的示数减小

5. 难度：中等

位于某电场中的 x 轴上的电势φ随位置x 变化的图像如图所示， x=x₁和 x=−x₁处，图像切线的斜率绝对值相等且最大，则在x 轴上

A. x=x₁和 x=−x₁两处，电场强度相同

B. x=x₁和 x=−x₁两处，电场强度最小

C. x="0" 处电场强度大小为零

D. 正电荷从 x=x₁运动到 x= +∞过程中，电势能逐渐减小

6. 难度：中等

如图所示，平行板电容器与一直流电源相连，两极板水平放置，电容为 C，开始开关闭合，电容器极板间电压为 U，两极板间距为 d．一电荷量大小为 q 的带电油滴以初动能 E_k 从一平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则

A．断开开关，将上极板上移， 带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为 E_k+

B．断开开关，将上极板上移，带电油滴将撞击上极板，撞击下极板时的动能为 E_k+

C．闭合开关，将上极板下移， 带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为 E_k+

D．闭合开关，将上极板下移，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为 E_k+

7. 难度：中等

如图所示，以 O 点为圆心，以 R=0．20m 为半径的圆与坐标轴交点分别为 a、 b、 c、 d，该圆所在平面内有一匀强电场， 场强方向与 x 轴正方向成 θ=60°角， 已知 a、 b、 c 三点的电势分别为 4V 、 4V、 −4V，则下列说法正确的是

A. 该匀强电场的场强 E=40V/m

B. 该匀强电场的场强 E=80V/m

C. d 点的电势为−4V

D. d 点的电势为−2V

8. 难度：困难

如图，某带电粒子由静止开始经电压为 U 的电场加速后，射入水平放置、电势差为 U′的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁感线方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子进入磁场和射出磁场的 M， N 两点间的距离 d 随着 U 和 U′的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）

A．d 随 U 变化， d 随 U′变化

B．d 随 U 变化， d 与 U′无关

C．d 与 U 无关， d 与 U′无关

D．d 与 U 无关， d 随 U′变化

9. 难度：困难

如图所示，一质量为 m、电荷量为 q 的小球在电场强度为 E、区域足够大的匀强电场中，以初速度 v₀沿 ON 在竖直面内做匀变速直线运动。 ON 与水平面的夹角为 30°，重力加速度为 g，且 mg＝qE，则

A. 电场方向竖直向上

B. 小球运动的加速度大小为 g

C. 小球上升的最大高度为

D. 若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

10. 难度：中等

如图所示， C 为电容器， D 为理想二极管（具有单向导电作用），电流表、电压表均为理想表．闭合开关 S 至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片 P 向左移动一小段距离，结果发现电压表 V₁ 的示数改变量大小为△U₁， 电压表 V₂ 的示数改变量大小为△U₂， 电流表 A 的示数改变量大小为△I， 则下列判断正确的有

A．的值变大

B．的值变大

C． 的值不变，且始终等于电源内阻 r

D．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少

11. 难度：中等

如下左图所示，正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度 B 随时间t 的变化关系如下右图所示。 t （0 时刻，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd 所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流i 和cd 所受安培力 F 随时间t 变化的图象正确的是

二、实验题

12. 难度：中等

采用伏安法测量电源电动势 E 和内阻 r 时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此实验进行改进，设计出如图所示的测量电源电动势 E 和内电阻 r 的电路， E′是辅助电源， A、 B 两点间有一灵敏电流计 G．

（1）请你补充实验步骤： ①闭合开关 S₁、 S₂， 调节 R 和 R′使得灵敏电流计 G 的示数为零， 这时， A、 B 两点的电势φ_A、 φ_B的关系是 φ_A______φ_B（选填“大于”、 “小于”或“等于”）， 读出电流表和电压表的示数 I₁和 U₁， 其中 I₁______（选填“大于”、 “小于”或“等于”）通过电源 E 的电流．

②改变滑动变阻器 R、 R′的阻值， 重新使得        ，读出         ．

（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势 E 表达式为______、内电阻 r的表达式为_________．

（3）该实验中 E _测______E _真（选填“大于”、 “小于”或“等于）

三、计算题

13. 难度：困难

如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成（＝30（角，平行导轨间距 L=1．0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度 B=0．20T。 两根金属杆 ab 和 cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为 m=0．20 kg， 电阻均为 R=0．20Ω。 若用与导轨平行的拉力作用在金属杆 ab 上， 使 ab 杆沿导轨匀速上滑并使 cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度 g=10m/s²。 求：

（1）cd 杆受安培力 F 安的大小；

（2）通过金属杆的感应电流 I；

（3）作用在金属杆 ab

四、简答题

14. 难度：困难

如图（a）， O、 N、 P 为直角三角形的三个顶点， ∠NOP＝37°， OP 中点处固定一电量为 q1＝2．0×10-8C 的正点电荷， M 点固定一轻质弹簧。 MN 是一光滑绝缘杆，其中 ON长为 a＝1m，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到 O 点由静止释放，小球离开弹簧后到达 N 点的速度为零。沿 ON 方向建立坐标轴（取 O 点处 x＝0），图（b）中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标 x 变化的图像，其中 E₀＝1．24×10^-3J， E₁＝1．92×10^-3J， E₂＝6．2×10^-4J。（静电力恒量 k＝9．0×10⁹N·m²/C²，取 sin37°＝0．6， cos37°＝0．8，重力加速度 g＝10m/s²）

（1）求电势能为 E₁时小球的位置坐标 x₁和小球的质量 m；

（2）已知在 x₁处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量 q₂；

（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能 E

五、计算题

15. 难度：困难

水平放置的平行正对的金属板 M、 N 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场（如图 a 所示，垂直纸面向里为正），磁感应强度 B0=50T，已知两板间距离d=0．3m，电场强度 E=50V/m， M 板正中央有一小孔 P，在 P 正上方 h=5cm 处的 O 点，一带电液滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，若油滴在 t=0 时刻进入两板间，最后恰好从 N 板边缘水平飞出（液滴以水平速度从 M、 N 板位置经过时，认为夜滴恰好没有打在板上），已知油滴的质量 m=10^-4kg，带电量 q=+2×10^-5C。（不计空气阻力，油滴可视为质点，重力加速度 g=10m/s²）求：

（1）油滴在 P 点的速度 ；

（2）N 板的长度 L 和交变磁场的变化周期

六、选择题

16. 难度：简单

E．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于 x 射线的频率

F．两束频率不同的激光能产生干涉现象

A. 台湾高雄 2 月 6 日凌晨发生 6．7 级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波

B. 横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

C. 变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场

D. 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直

17. 难度：中等

E．质点 Q 简谐运动的表达式为 y＝0．10 sin 10πt（国际单位制）

A. 在 t＝0．10 s 时，质点 P 向 y 轴负方向运动

B. 在 t＝0．25 s 时，质点 Q 的加速度方向与 y 轴负方向相同

C. 从 t＝0．10 s 到 t＝0．25 s，该波沿 x 轴负方向传播了 6 m

D. 从 t＝0．10 s 到 t＝0．25 s，质点 P 通过的路程为 30 cm