湖北省枣阳市高级中学高二物理下学期期中试题 (2).doc

枣阳市高级中学2014-2015学年度下学期期中考试物理试题 评卷人得分一、选择题（共12小题，每小题5分，共60分）1以下说法正确的是（ ）a物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷b电荷在转移的过程总电量是不变的 c任何带电球体，都可以看作电荷全部集中于球心的点电荷d库仑定律适用于任何带电体2在电场中某点放入电荷量为-q的试探电荷，测得该点的电场强度为e；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，此时测得该点的电场强度为（ ）a. 大小为e，方向和e相同 b大小为2e，方向和e相反c大小为2e，方向和e相同 d大小为e，方向和e相反3如图所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是()图1412a这个电场可能是负点电荷形成的bc点处的电场强度为零，因为那里没有电场线c点电荷q在a点所受到的静电力比在b点所受静电力大d负电荷在b点受到的电场力的方向沿b点切线方向4三个间距相等，带电量分别为一qa、一qb、qc的点电荷a、b、c，产生的电场线分布如图所示，具有对称性。图中a、b两点处的场强大小分别为ea、eb，将某正检验电荷从电场a点移到b点电场力做功为w，其在a、b两点时的电势能分别为a和b，则下列判断正确的是aea eb bqa 0 da b5某家用的电烤炉与洗衣机的电功率相同，当它们均正常工作相同的时间时，产生的热量a、电烤炉的多 b、洗衣机的多 c、一样多 d、以上均有可能6在如图所示匀强磁场中，一个质量为m电量为+q的圆环套在一根固定的绝缘水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为。现给环一个向右的初速度v0，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为a b0 c d7如图所示，竖直面内有一个闭合导线框acde（由细软导线制成）挂在两固定点a.d上，水平线段ad为半圆的直径，在导线框的e处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。在半圆形区域内，有磁感应强度大小为b.方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻为r，圆的半径为r，在将导线上的c点以恒定角速度（相对圆心o）从a点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）a.在c从a点沿圆弧移动到d点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针b.在c从a点沿圆弧移动到图中 adc=30位置的过程中，通过导线上c点的电量为c.当c沿圆弧移动到圆心o的正上方时，导线框中的感应电动势最大d.在c从a点沿圆弧移动到d点的过程中，导线框中产生的电热为8（6分）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为116，有：（ ）该原子核发生了衰变该原子核发生了衰变那个打出衰变粒子的反冲核沿小圆作逆时针方向运动该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加9如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的上方有一与磁铁垂直的长直通电导线。正缓慢地水平自左向右移动，不考虑切割磁感线效应，直导线中通以垂直纸面向外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用描述正确的是（ ）a先减小后增大 b先增大后减小c先向左后向右 d先向右后向左10如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则下列说法正确的是（ ）a圆形薄板带负电b图中b点的电场强度大小为c图中b点的电场强度大小为d图中b点的电场强度大小为011如图所示，在真空中的a、b两点分别放置等量异种点电荷，在a、b两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与a、b的中点重合，其中af连线与ab连线垂直现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（ ）ae点和g点的电场强度相同ba点和f点的电势不相等c电子从g点到f点再到e点过程中，电势能一直在增大d电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功12下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是a磁场对通电导线作用力的方向就是该处的磁场方向b通电导线所处位置的磁感应强度等于导线所受的安培力与导线中的电流强度和导线长度乘积的比值c运动电荷只受洛伦兹力作用时，必做匀速圆周运动d运动电荷只受洛伦兹力作用时，其动能不变评卷人得分三、实验题（共2小题，共20分）13（8分）某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，r0为保护电阻，p为滑动变阻器的滑片。闭合电建s。用电压表测量a、b两端的电压：将电压表调零，选择0-3v挡，示数如图22（b），电压值为 v。在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片p应先置于 端。要使输出电压变大，滑片p应向 端滑动。若电源电路中不接入r0，则在使用过程中，存在 的风险（填“断路”或“短路”）。14（12分）测金属丝电阻率实验中（1）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图1所示，则直径为 mm。（2）用多用表“1”挡估测其电阻，示数如图2所示，则阻值为 .一研究性学习小组进而想在实验室探究小灯泡灯丝的电阻会随灯丝温度的变化而变化，因而引起功率变化的规律实验室备有的器材是：电压表（03v，约3k）、电流表（00.6a，约0.1）、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（3）在如图3的虚线框内画出实验电路图（4）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片p移至最 （填“左”或“右”）端.（5）根据实验测得数据描绘如图4所示的u-i图象，由此可知，小灯泡电阻r随温度t的关系是：温度t越高，电阻r （填“越大”、“越小”或“不变”）.（6）如果一电池的电动势2v，内阻2.5请你根据上述实验的结构，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是 w.（保留两位有效数字）评卷人得分四、计算题（题型注释）15(20 分）如图甲，距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域，磁场范围很大，方向垂直纸面向里。在边界上固定两个等长的平行金属板a 和d ，两金属板中心各有小孔s1、s2 ，板间电压的变化规律如图乙，正、反向最大电压均为u0 ，周期为t0 。一个质量为m、电荷量为q的粒子在磁场中运动的周期也是t0 。现将该粒子在t=t0/4时刻由s1 静止释放，经电场加速后通过s2又垂直于边界进人右侧磁场区域，在以后的运动过程中不与金属板相碰。不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间。（1）求金属板的最大长度。（2）求粒子第n次通过s2的速度。（3）若质量m =13/12 m 电荷量为q的另一个粒子在t = 0 时刻由s1静止释放，求该粒子在磁场中运动的最大半径。参考答案1b【解析】试题分析：a、物体呈电中性是因为物体所带有的正负电荷量相等，对外呈电中性；错误b、根据电荷守恒定律可知，电荷既不能创造电不会消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变；正确c、只有当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响时，才可以把带电体看成点电荷；错误d、库仑定律适用于真空中的点电荷故选b考点：电荷基本概念点评：容易题。点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在.2a【解析】试题分析：电场强度是电场的性质，与检验电荷无关，所以bcd错误，a正确。 考点：本题考查对电场强度的理解。3c 【解析】负点电荷的电场为辐射状的直线，a错误；c点没画电场线，但这里仍有电场，b错误；负电荷在b点受到的电场力的方向与b点切线方向相反，d错误4 d【解析】因为电场线分布具有对称性，所以ab两电荷量相等，b错，由于a点距离场源近，所以a点场强大于b点场强，b错，由a-b将正电荷往高电势移动所以电场力做负功，即w0，c错。正电荷越往高电势电势能越大，所以选d5a【解析】试题分析：电烤炉可以将电功全部转化为电热，但是洗衣机将电功一部分转化为电热，一部分转化为机械能，所以正常工作相同的时间电烤炉产生的热量多，a正确，考点：本题考查了纯电阻电路和非纯电阻电路的电功特点点评：对于非纯电阻电路中，只有一部分电功转化为热能，而纯电阻电路中，电功全部转化为电能，6abd【解析】如果重力等于洛伦兹力则物体做匀速直线运动摩擦力为0不做功b对，如果受摩擦力则做减速运动，若支持力方向向上速度最终减为0则克服摩擦力做功则a对，若支持力方向向下则重力跟洛伦兹力相等时摩擦力为0物体做匀速运动末速度为v，mg=qvb所以克服摩擦力做功为-则d对。7ab【解析】试题分析：在c从a点沿圆弧移动到d点的过程中，磁感应强度不变，磁场中线框有效面积为以直径为底边的三角形面积，大小等于；移动过程中，有效三角形的高逐渐增大到等于半径，后逐渐减小，所以磁通量先增大后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是逆时针后为顺时针，选项a对。通过的电荷量，在c从a点沿圆弧移动到图中 adc=30位置的过程中，电荷量，选项b对。设经过时间，c点转过的角速度为，则线框面积为，磁通量按照正弦规律变化，当时，磁通量最小，变化率最大，电动势最大，当c沿圆弧移动到圆心o的正上方时，,磁通量最大，变化率最小，电动势最小，选项c错。根据磁通量按照正弦规律变化，磁通量变化情况与线框绕垂直磁场的转轴从平行磁场平面开始匀速转动的磁通量变化情况相同（，），所以电动势按照余弦规律变化，大小为，有效值为，在c从a点沿圆弧移动到d点的过程中，导线框中产生的电热为,选项d对。考点：电磁感应8bc【解析】试题分析：由图看出，原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，而两者速度方向相反，则知两者的电性相反，新核带正电，则放出的必定是粒子，发生了衰变a错误，b正确。b、根据动量守恒定律得知，放出的粒子与新核的动量大小相等，由r=，得半径与电荷量成反比，两圆半径之比为1：16，由于新核的电荷量较大，则小圆是新核的轨迹衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则判断得知，其速度方向向下，沿小圆作逆时针方向运动c正确该衰变过程会放出能量，质量略有亏损故d错误考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动、动量守恒、质能方程。9ad【解析】试题分析：当在磁铁上方左侧运动时，根据左手定则可得导线受到有向下的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到左向上的力，所以方向先向向右，在向左运动过程中磁感线密度减小，所以安培力减小，故摩擦力减小，当运动到正上方时，在水平方向没有分力，所以摩擦力为零，当运动到右半部分时，导线受到的安培力左向下，故磁铁受到右向上的力，所以摩擦力向左，磁感线越接近右端，越密，所以安培力变大，故摩擦力增大，所以摩擦力先减小后增大，方向先向右后向左，ad正确，考点：考查了左手定则和牛顿第三定律的应用点评：做本题的关键是先判断导线受到的安培力，然后根据力的相互性，判断磁铁受到的力，磁铁产生的磁感线在两端分布较密，10b【解析】图中a点处的电场强度为零，可知圆形薄板在a处的场强跟+q产生的场强平衡，大小为，方向水平向右，根据对称性可知圆形薄板在b点产生的场强大小为，方向水平向左，+q在b点产生的场强大小为，方向水平向左，所以图中b点的电场强度大小为故选b11c【解析】试题分析：等量异种点电荷周围的电场线和等势面分布如下图所示：此图可以看出，e点和g点的电场强度大小相等，但方向不同，所以a错误；a、f均位于中垂线即零势面上，所以电势相等，故b错误；若将电子沿gfe点移动，电势一直降低，根据可知，电子的电势能一直增大，所以c正确；同理电子沿fed移动时，电势先降低再升高，电势能先增大后减小，故电场力先做负功后做正功，所以d错误；考点：电场线、等势12d【解析】试题分析：根据安培力的判断方法，当通电导线与磁场方向垂直时，由左手定则得：安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，此时满足,所以ab都错；若运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，只受洛伦兹力作用时，粒子做匀速圆周运动，力与运动方向垂直不做功，所以动能不变，d对。若不垂直可能会做螺旋运动，c错，故选d考点：考查安培力与洛仑兹力点评：本题难度较小，当运动电荷速度方向与磁场方向平行时，电荷不受洛仑兹力【答案】1.30v a b 短路【解析】试题分析：选择0-3v挡，精确度为0.1v，读数应该为13.00.1v=1.30v；接通外电路后，滑动变阻器起到分压作用，接通电路前，应使输出电压最小，故需要将滑片置于a端，用电器上的电压为0，这样才能起到外电路的安全保证；【解析】试题分析：（1）螺旋测微器固定刻度值为1.5mm，可动刻度值48.00.01=0.480mm，直径为1.5mm+0.480mm=1.980mm。（2）多用表欧姆档表盘上的刻度为5，阻值为51=5.（3）金属丝电阻较小，测量电路应用电流表外接法，探究小灯泡灯丝的电阻会随灯丝温度的变化而变化，要求电流从零开始变化，应用分压电路。（4）闭合开关前应使小灯泡两端的电压最小，滑动变阻器滑片p移至最左端。（5）根据r=，电流越大，温度t越高，电阻r越大。（6）电源的路端电压与电流的关系图线与电阻的伏安特性图线的交点的电压、电流值即为电阻接到电源两端的电压和电流，p=ui=0.40w。考点：测金属丝电阻率、螺旋测微器的读数 15（1