2016-2017学年湖南衡阳八中等高二理实验班联考1物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列四幅图中能正确描绘点电荷电场中电场线的是

2. 难度：简单

对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为（k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是

A．金属球上的感应电荷电量           

B．金属球上的感应电荷电量

C．绝缘丝线中对小球的拉力大小为    

D．绝缘丝线中对小球的拉力大小

3. 难度：中等

如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是

A. A、B两处电势、场强均相同

B. C、D两处电势、场强均相同

C. 在虚线AB上O点的场强最大

D. 带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能

4. 难度：简单

如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点分别固定A、B、C三个带正电的小球．小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q．CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置处于方向与CB边平行向右的匀强磁场中．现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角，则A、B、C三个球所构成的系统的

A．电势能不变         B．电势能减小   

C．重力势能减小      D．重力势能增大

5. 难度：简单

如图所示，φ﹣x图表示空间某一静电场的电势φ沿x轴的变化规律，图象关于φ轴对称分布．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是E_xa、E_xb，则

A. E_xa＞E_xb

B. E_xa沿x负方向，E_xb沿x正方向

C. 同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向相反

D. 将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做正功后做负功

6. 难度：困难

如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则下列说法不正确的是（ ）

A. 若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑

B. 若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑

C. 若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变大

D. 若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑

7. 难度：中等

如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其v-t图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4．5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是

A．该物块带负电

B．皮带轮的传动速度大小一定为lm／s

C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移

D．在2s～4．5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

8. 难度：简单

洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示．给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是

A．励磁线圈中的电流方向是顺时针方向

B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大

C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径增大

D．两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷

二、实验题

9. 难度：中等

在“测定金属丝的电阻率”的实验中．

（1）一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100．同学甲先用×1档粗略测量金属丝的电阻，表盘指针位置如图1所示，金属丝的电阻约为     Ω．

（2）为准确测量金属丝的电阻，同学乙取来两节新的干电池、电键、若干导线和下列器材：

A．电压表0～3V，内阻约10kΩ

B．电压表0～15V，内阻约50kΩ

C．电流表0～0．6A，内阻约0．05Ω

D．电流表0～3A，内阻约0．01Ω

E．滑动变阻器，0～10Ω

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选  ，电流表应选  （填序号）；

②按实验要求在图2的方框内画出实验电路图．

三、计算题

10. 难度：中等

如图（a）所示，倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10^﹣4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象．（g=10m/s²，静电力恒量K=9×10⁹N•m²/C²）则

（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；

（2）求小球的质量m和电量q；

（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；

（4）在图（b）中画出小球的电势能ε 随位移s变化的图线．（取杆上离底端3m处为电势零点）

11. 难度：压轴

如图（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为 L，左端连接有阻值为 R的电阻．有一质量为 m的导体棒ab垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为L．导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略．

（1）若在一段时间t₀内，磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大，t₀时刻，B=B₀，如图（乙）所示．在导体棒ab上施加一外力，保持其静止不动，求：

a．这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；

b．在时刻施加在棒上的外力的大小和方向．

（2）若磁场保持B=B₀不变，如图（丙）所示，让导体棒ab以初速度v₀ 向右滑动，棒滑行的最远距离为s．试推导当棒滑行的距离为λs时（0＜λ＜1），电阻R上消耗的功率．

12. 难度：中等

如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R₁和电阻箱R₂相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；

（2）若电阻箱R₂接入电路的阻值为R₂=2 R₁，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R₁上产生的焦耳热Q₁；

（3）当B=0．40T，L=0．50m，α=37°时，金属棒能达到的最大速度v_m随电阻箱R₂阻值的变化关系如图2所示。取g= 10m/s²，sin37°= 0．60，cos37°= 0．80。求定值电阻的阻值R₁和金属棒的质量m。