2015届江苏启东中学高一实验班下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．如图所示为地磁场的示意图．现有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场的方向射出地球，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是

A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移

B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移

C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移

D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移

2. 难度：中等

如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示，则下列结论正确的

A．粒子带正电，由A到B的过程中加速度一直增大

B．粒子带负电，由A到B的过程中速度先增大再减小

C．粒子带正电，由A到B的过程中电场力一直做正功

D．粒子带负电，由A到B的过程中电势能先增大再减小，但B点电势能比A点大

3. 难度：中等

如下图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是

A．逐渐增大         B．逐渐减小          C．先减小后增大      D．先增大后减小

4. 难度：中等

如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处．若在t₀时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t₀可能属于的时间段是

A．0<t₀<                     B．<t₀<

C．<t₀<T                    D．T<t₀<

5. 难度：中等

电阻非线性变化的滑动变阻器R₂接入图甲的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R₁两端的电压U1与x间的关系如图乙，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是

A．电流表A示数变化相等

B．电压表V₂的示数变化不相等

C．电阻R₁的功率变化相等

D．电源的输出功率均不断增大

6. 难度：中等

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是

A．离子从磁场中获得能量

B．离子从电场中获得能量

C．带电粒子的运动周期是变化的

D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加

7. 难度：中等

空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

8. 难度：中等

如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是

A．若小球带正电，当A B间距增大时，小球打在N的右侧

B．若小球带正电，当A B间距减小时，小球打在N的左侧

C．若小球带负电，当A B间距减小时，小球可能打在N的右侧

D．若小球带负电，当A B间距增大时，小球可能打在N的左侧

9. 难度：中等

某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率Pr随电流I，变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是

A．直线a表示电源的总功率P_E­—I图线

B．曲线c表示电源的输出功率P_R—I图线

C．电源的电动势E="3" V，内电阻r=1Ω

D．电源的最大输出功率Pm=2W

10. 难度：中等

绝缘水平面上固定一正电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度v_o沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零。已知a、b距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g,以下判断正确的是

A．滑块在运动过程中所受Q的静电引力先小于滑动摩擦力，后大于滑动摩擦力

B．滑块在运动过程的中间时刻，瞬时速度的大小等于

C．此过程中产生的内能为

D．a、b两点间电势差的大小为

二、实验题

11. 难度：中等

某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示。

①若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作出       （选填“”或“”）图象；

②利用测得的数据在坐标纸上画出图象；

③由图象可知，该电池的电动势    ，内阻      ；

④利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值和相比，理论上   ，   （选填“>”、“<”或“=”）。

三、计算题

12. 难度：中等

电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E₁=1.0×10⁴V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E₂=1.0×10⁴V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E₁，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；

（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；

（3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

13. 难度：中等

如图所示，在真空中半径m的圆形区域内，有磁感应强度B=0．2T，方向如图的匀强磁场，一束带正电的粒子以初速度m/s，从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场，且初速方向都垂直于磁场方向，若该束粒子的比荷C/kg，不计粒子重力．求：

（1）粒子在磁场中运动的最长时间．

（2）若射入磁场的速度改为m/s，其他条件不变，试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域，要求有简要的文字说明．

14. 难度：中等

如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B₁=mv₀/ql面向外的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L。质量为m、电荷量为 +q的带电粒子从坐标为（– 2L，–L）的A点以速度v₀沿 +x方向射出，恰好经过坐标为[0，-(–1)L]的C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。

⑴ 求匀强电场的电场强度大小E；

⑵ 求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；

⑶ 要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。

15. 难度：中等

一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源内阻为r，滑动变阻器的总电阻为R，现将开关S闭合，并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处，一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动.

（1）求电源的电动势；

（2）若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进入磁场的初速度v₀;

（3）若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端，原带电质点恰好能从金属板缘飞出，求质点飞出时的动能．