江西省丰城中学2015-2016学年高二上学期期中考试物理试卷

丰城中学2015—2016学年上学期高二期中考试

物理试卷

考试时间：2015年11月11日 考试时长：100分钟　满分：100分

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共40分。1～8小题为单选题，其余为多选题）

1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（　　）

A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向

B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的

C．磁感线是磁场中客观存在的线

D．磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止

2．如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F₁，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F₂，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）

A．F₂B．F₁-F₂C．F₁+F₂D．2F₁-F₂

3．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）[

A．由可知，B与F成正比，与IL成反比

B．通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点磁感应强度就为零

C．通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即B＝0

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关

4．如图所示，将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中，电路的电流强度为I，接入点a、b是圆环直径上的两个端点．金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中，场方向与圆环所在平面垂直．则金属圆环ab受到的安培力为（　　）

A.0B.πRBI C. 2RBI D. 2πRBI

5．关于闭合电路，下列说法中正确的是（　　）

A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方

B. 闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大

C. 闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大

D. 闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大

6．如右图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U₁时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U₂时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中央；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为 ( )

A．U₁∶U₂＝1∶8

B．U₁∶U₂＝1∶4

C．U₁∶U₂＝1∶2

D．U₁∶U₂＝1∶1

7．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是（ ）

1. 断开开关S后，将A、B分开些
2. 保持开关S闭合，将A、B两极板分开些
3. 保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些
4. 保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动

8．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（ ）

A．，沿y轴正向

B．，沿y轴负向

C．，沿y轴正向

D．，沿y轴负向

9．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 (　 　)

A．极板X应带正电

B．极板X′应带正电

C．极板Y应带正电

D．极板Y′应带正电

10．如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是：(　 )

A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流

B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流

C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流

D．在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过

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11．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R₁、R₂并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别为P_D、P₁、P₂，它们之间的大小关系为（ ）

A．P₁=4P₂

B．P_D＜P₂

C．P₁＜4P₂

D．P_D＞P₂

12.如图甲电路所示，电阻R两端的电压U与通过该电阻的电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V，内阻不计。电阻R₁＝1000 Ω，且阻值不随温度变化。若改变R₂，使AB与BC间的电压相等，则此时 （ ）

A．R的阻值为1000 Ω

B．R的阻值为400Ω

C．通过R的电流为2.5 mA

D．通过R的电流为2.0 Ma

第Ⅱ卷(非选择题，共52分)

二、实验题(本题有2小题，第13小题6分，第14小题8分，共14分．请按题目要求作答)

13．(1)在用电压表和电流表测电阻的实验中，由于电表内阻对测量的影响，使得测量的结果会出现误差。若采用右图所示的电路进行测量，则测量值R_X与实际值R₀比较（ ）

1. R_X＜R₀B．R_x＞R₀C．R_X＝R₀

D．因不知两表的内阻具体大小，故无法比较R_X与R₀的大小关系

(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如左图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为_______mm。

14. 要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；

电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．

A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω， 额定电流1 A)

B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)

②实验的电路图（左）应选用下列的图________(填字母代号)．

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如上右图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.

三、计算题(本题有4小题．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15．（8分）如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，R₁=R₂=6Ω，当电键S断开时，电流表的示数I₁=1.25A．求：

（1）电源的内电阻是多大？

（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是多大？

16．(8分)有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.5m，其平面与水平面的夹角为θ=37°，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

①为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？

②滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？

17．(10分)如图所示的电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝1 Ω，电阻R₂＝2 Ω，灯泡L₁标有“6 V,6 W”，L₂标有“4 V,4 W”滑动变阻器的调节范围是0～20Ω，整个过程中认为灯泡的电阻不变。求：

1. 接入电路中的滑动变阻器R₁的阻值为多大时，灯L₂正常发光？
2. 此时灯L₁的实际功率是多大？

18．(12分) 半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E₀已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。

1. 写出E－r曲线下面积的单位；
2. 己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r²，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
3. 求球心与球表面间的电势差△U；
4. 质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

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丰城中学2015—2016学年上学期高二期中考试物理参考答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
答案	B	A	D	C	D	A	A	B	AC	AB	BC	BC

13答案：（1）A (2)0.007 0.638

14.解析: ①为便于操作实验，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选A

.②因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，故滑动变阻器应采用分压接法．小灯泡的电阻R＝＝15 Ω，与电流表的内阻5Ω相差不大，因此电流表采用外接法．故B图正确。

③在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I＝0.10 A，电压U＝1.0 V，得小灯泡消耗的功率P＝IU＝0.10×1.0 W＝0.1 W.

答案：(3)①A　②B　③0.1

15. 解：（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律得：

解得：r==2Ω

（2）当S闭合后，设R₁、R₂并联的总电路为R，则：

R==3Ω

电源两极间的电压：=6V

答：（1）电源的电阻是2Ω．

（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是6V．

16解：（1）当金属棒正要向上滑动时,摩擦力沿斜面向下并达最大,此时通过金属棒的电流达到最大I₁

mgsinθ+μmgcosθ=I₁LB

解得：I₁=1A

（2）由

解得：R₁=2.5Ω

当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为I₂

mgsinθ=μmgcosθ+I₂LB

解得：R₂=14.5Ω

答：（1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为1A．

（2）滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围为2.5Ω≤R≤14.5Ω，金属棒能静止在轨道上

17解：(1)首先计算L₁、L₂两灯泡的电阻

L₁灯：R_L1＝＝ Ω＝6 Ω，L₂灯：R_L2＝＝ Ω＝4 Ω.

L₂与R₂串联，跟L₁并联，最后与R₁串联组成外电路．

L₂正常发光，则L₂两端电压为额定电压4 V，通过L₂的电流为额定电流：I₂＝＝A＝1.0 A.

则R₂与L₂串联支路两端电压为：

U₂′＝I₂(R₂＋R_L2)＝1.0×(2＋4)V＝6.0 V.

L₁两端电压：U₁′＝U₂′＝6.0 V，

通过L₁的电流为：I₁＝＝A＝1.0 A.

闭合电路总电流为：I＝I₁＋I₂＝1.0 A＋1.0 A＝2.0 A.

闭合电路总电阻：R＋r＝＝Ω＝4.5 Ω.

外电路总电阻：R＝4.5 Ω－r＝4.5 Ω－1 Ω＝3.5 Ω，

并联部分电阻为：

R_并＝＝Ω＝3 Ω，

则滑动变阻器的阻值为：

R₁＝R－R_并＝3.5 Ω－3 Ω＝0.5 Ω.

(2)此时灯L₁的实际电压U₁′＝6.0 V，实际功率为：

P₁＝＝W＝6 W.

18解析：（1）E－r曲线下面积的单位为伏特。

（2）由点电荷的电场强度公式，E₀=kQ/R²，

解得：该均匀带电球所带的电荷量Q=E₀R²/k。

（3）根据E－r曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差△U=E₀R/2。

（4）根据题述E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积，球体表面到2R处的电势差△U=E₀R/2。由动能定理，q△U=mv²，

解得：v=。