2015-2016学年河南省高二开学物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为﹣9Q和+Q的两个点电荷，两者相距为L，以+Q电荷为圆心，半径为画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线过+Q且垂直于直线MN，一电荷量为q的负试探电荷在圆周上运动，比较a、b、c、d四点，则下列说法正确的是（  ）

A．b点电场强度最大

B．c、d两处的电场强度相等

C．电荷q在b点的电势能最大

D．电荷q在a点的电势能最大

2. 难度：简单

如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电，现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（  ）

A．油滴带正电

B．油滴带电荷量为

C．电容器的电容为

D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

3. 难度：中等

在如图所示电路中，开始时电键K₁、K₂均闭合，现先断开电键K₁，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为M₁=，再断开电键K₂，两电表的示数变化量之比为M₂=，若已知R₂＜R₃，则比较M₁与M₂的绝对值大小应有（  ）

A．M₁＞M₂    B．M₁=M₂    C．M₁＜M₂    D．无法确定

4. 难度：中等

用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为I、电动机两端的电压为U，则（  ）

A．电路中电流

B．在时间t内，电池组消耗的化学能为IEt

C．在时间t内，电动机输出的机械能是IEt﹣I²rt

D．以上说法都不对

5. 难度：简单

已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0﹣R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是（  ）

A．    B．    C．    D．

6. 难度：中等

如图所示，电源A的电压为6V，电源B的电压为8V，电容器的电容为200PF，当开关S合向A，稳定后再合向B，再次达到稳定，则在这个过程中通过电流计的电荷量为（  ）

A．4×10^﹣9C    B．1.2×10^﹣9C    C．1.6×10^﹣9C    D．2.8×10^﹣9C

7. 难度：简单

在如图（a）所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图（b）所示．边长为L，电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框的发热功率为P，则（  ）

A．线框中的感应电流方向会发生改变

B．cd边所受的安培力大小不变，方向改变

C．线框中的感应电动势为

D．线框中的电流大小为

8. 难度：简单

如图所示，等腰直角三角形abc区域中有垂直纸面向里的匀强磁场B，速度为ν₀的带电粒子，从a点沿ab方向射入磁场后恰能从c点射出，现将匀强磁场B换成垂直ac边向上的匀强电场E，其它条件不变，结果粒子仍能从c点射出，粒子的重力不计，则下列说法中正确的是（  ）

A．粒子带正电

B．=

C．粒子从磁场中离开时的速度方向与从电场中离开时的速度方向不同

D．粒子从磁场中离开时的速度大小与从电场中离开时的速度大小不同

9. 难度：简单

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差．下列说法中正确的是（  ）

A．若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势

B．若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势

C．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

D．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

10. 难度：中等

如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O（0，0）点电势为6V，A（1，）点电势为3V，B（3，）点电势为0V，则由此可判定（  ）

A．C点的电势为3V

B．C点的电势为0V

C．该匀强电场的电场强度大小为100V/m

D．该匀强电场的电场强度大小为100V/m

11. 难度：简单

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是（  ）

A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大

B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大

C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长

D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短

12. 难度：简单

如图所示，水平传送带带动两金属杆匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场宽度为L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆a、b质量均为m，两杆与导轨接触良好．当金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动，当金属杆a离开磁场时，金属杆b恰好进入磁场，则（  ）

A．金属杆b进入磁场后做加速运动

B．金属杆b进入磁场后做匀速运动

C．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为

D．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL

二、填空题

13. 难度：简单

用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和的相应读数是多少？请在表格中．

指针位置	选择开关所处档位	读数
a	直流电流100mV	mA
	直流电压2.5V	V
b	电阻×100	Ω

14. 难度：简单

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，因而引起功率变化．一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0﹣3V，约3kΩ），电流表（0﹣0.6A，约0.1Ω），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压．

（1）在如图1的虚线框内画出实验电路图

（2）根据实验测得数据描绘出如图2所示的U﹣I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是      ．

（3）如果一电池的电动势2V，内阻2.5Ω．请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是      W．（结果请保留两位有效数字）

三、计算题

15. 难度：困难

如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10^﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10^﹣5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计．求：

（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v₁

（2）匀强电场的场强大小

（3）ab两点间的电势差．

16. 难度：中等

如图所示，一对光滑的平行金属导轨（电阻不计）固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L，左端接有阻值为R的电阻，一质量为m、长度为L的金属棒MN放置在导轨上，金属棒的电阻为r，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，保持外力的功率为P不变，经过时间t金属棒最终做匀速运动．求：

（1）金属棒匀速运动时的速度是多少？

（2）t时间内回路中产生的焦耳热是多少？

17. 难度：压轴

如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s₁、s₂分别为M、N板上的小孔，s₁、s₂、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s₂O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s₁进入M、N间的电场后，通过s₂进入磁场．粒子在s₁处的速度和粒子所受的重力均不计．

（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ；

（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U₀；

（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s₁到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值．