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广西省桂林十八中2014-2015学年高二上学期中考试物理试题


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桂林市第十八中学 13 级高二上学期段考试卷


命题人:唐 珩


审题人:刘良书

注意:1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分 100 分。考 试时间:90 分钟 。答卷前,考生务必将自己的姓名和考号填写或填涂在答题卷指定 的位置。 2、选择题答案用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡 皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试题卷上。 3、主观题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卷上作答,答案必须写在答题 卷各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原 来的答案,然后再写上新的答案。

第Ⅰ卷(选择题,共 56 分)
一、单项选择题: (在每题给出的四个选项中只有一项是正确的,每小题 3 分,共 36 分) 1、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念,并用画电场线和磁感线的方法 来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是 A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的 B.磁场和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的 C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交 D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在 2、 如图所示, 三条虚线表示某电场的三个等势面, 其中 φ 1=10V, φ 2=20V, φ 3=30V 一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从 A 点运动到 B 点,由此可知 A.粒子带正电 B.粒子的加速度变大 C.粒子的电势能变大 D.粒子的速度变大 3、关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 A.安培力的方向可以不垂直于直导线 B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 4、如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O 是转动轴,A 是绝缘手柄,C 是闸 刀卡口,M、N 接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1 T 的匀强磁场中,CO 间距离为 10 cm,当磁场力为 0.2 N 时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关 能跳开,CO 中通过的电流的大小和方向为 A.电流方向 O→C B.电流方向 C→O C.电流大小为 1 A D.电流大小为 0.5 A 5、首先发现电流周围存在磁场的科学家是 A.安培 B.特斯拉 C.奥斯特 D.阿斯顿 6、如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静 电计所带电量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的 P 点,现将平行板电容

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器的下极板竖直向下移动一小段距离,则 A.平行板电容器的电容值将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴所受电场力不变 D.若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带 电油滴所受电场力不变 7、如图所示,若一束电子沿 y 轴正方向移动,则在 z 轴上某点 A 的磁场方应该 A.沿 x 轴的正向 B.沿 x 轴的负向 C.沿 z 轴的正向 D.沿 z 轴的负 向 8、如图所示,一直流电动机与阻值 R=9 Ω 的电阻串联在电路上,电动势 E=30 V,内阻 r=1 Ω ,用理想电压表测出电动机两端电压 U=10 V,已知电动机线圈电阻 RM=1 Ω ,下 列说法中正确的是 A.通过电动机的电流为 10 A B.通过电动机的电流小于 10 A C.电动机的输出功率大于 16 W D.电动机的输出功率小于 16 W 9、两个异种电荷产生的电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是 A.某一负电荷在 P 点处的电势能小于在 Q 点处的电势能 B.P 点处的电场强度小于 Q 点处的电场强度 C.P 点处的电势小于 Q 点处的电势 D.图中正电荷的电量小于负电荷的电量 10、使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片打开。下列各图表示验电器上感 应电荷的分布,正确的是

11、如图所示,原来不带电的金属球,现沿球直径的延长线 上放置一个点电荷,球内直径上三点 a、b、c,三点场强大 小分别为 Ea、Eb、Ec,三者相比 A.Ea 最大 B.Eb 最大 C.Ec 最大 D.Ea=Eb=Ec 12、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所 示,在半球面 AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为 q, 球面半径为 R,CD 为通过半球顶点与球心 O 的轴线,

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在轴线上有 M、N 两点,OM=ON=4R。已知 M 点的场强大小为 E,静电力常量为 k,则 N 点的 场强大小为 A.

kq ?E 8R 2

B.

kq ?E 16 R 2

C.

kq 16 R 2

D.

kq ?E 8R 2

二、多项选择题: (在每题给出的四个选项中至少有两项是正确的。每小题 4 分,共 20 分。 全部选对的得 4 分,选对不全得 2 分,不选、有错选得 0 分) 13、如图所示,水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场,板间 距离为 d,一个带负电的液滴带电荷量大小为 q,质量为 m,从下板边缘射 入电场,沿直线从上板边缘射出,则下列说法正确的是 A.液滴做的是匀速直线运动 B.液滴做的是匀减速直线运动

C.两板间的电势差为

mgd q

D.液滴的电势能减少了 mgd

14、如图所示的电路中,定值电阻 R1、R2、R3、R4 的阻值相等,理想电压表 读数 U,理想电流表读数 I,在滑动变阻器的滑动端自右向左滑动的过程 中,下列判断正确的是 A.U 增大 B. U 减小 C. I 增大 D. I 减小 15、关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 16、如图所示是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入 速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E.平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有 强度为 B0 的匀强磁场.下列表述正确的是 A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C.能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的荷质比越小

17、如图所示为通电螺线管的纵剖面图,“○ × ”和“⊙ ”分别表示导 线中的电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一 端为 N 极)静止时的指向一定画错了的是
A.a B.b C.c D.d

第Ⅱ卷(非选择题,共 44 分)
三、填空、实验题(每空 3 分,共 1 8 分) 18、在伏安法测电阻的实验中,待测电阻 Rx 约为 200 Ω ,电压表 的内阻约为 2 kΩ ,电流表 的内阻约为 10 Ω ,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或 图(b)所示,结果由公式 Rx=

U 计算得出,式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的 I

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示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2,则 ( 填“Rx1”或 “Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值 Rx1 (填“大于”、“等于”或“小于”) 真实值,测量值 Rx2 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。 19、在“测量金属丝的电阻率”试验中 (1)金属丝的直径用螺旋测微器测得,从图中读出该金属丝的直径 d= mm. (2)为了测量其电阻 Rx 的阻值,实验室提供如下实验器材; A.待测电阻 Rx(约 10Ω) B.电动势 E=6V,内阻很小的直流电源 C.量程 3A,内阻约为 0.5Ω 电流表 D.量程 0.6A,内阻约为 2Ω 电流表 E.量程 6V,内阻约为 15kΩ 电压表 F.最大阻值 15Ω,最大允许电流 1A 的滑线变阻器 G.最大阻值 1kΩ,最大允许电流 0.2A 的滑线变阻器 H.开关一个,导线若干 为了操作方便,且能比较精确测量金属丝的电阻值,电流表选用 、滑线变阻器选用 (填写选用器材前的序号即可) ; 四、计算题(本题共 26 分,解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答 案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位) 20、(12 分) 如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为 m、 电量为 q 的电子静止在竖直放置的平行金属板的 A 点, 经电压 U0 加速后通过 B 点进入两板 间距为 d、电压为 U 的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平 行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板间穿 出,求: (1)电子通过 B 点时的速度大小; (2)右侧平行金属板的长度; (3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。 21、 (14 分)如图所示,在 y 小于 0 的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直 于 xy 平面并指向纸面外,磁感应强度为 B,一带正电的粒子以速度 v 0 从 O 点射入磁场,入射速度方向为 xy 平面内,与 x 轴正向的夹角为θ ,若粒子 射出磁场的位置与 O 点的距离为 L,求 (1) 该粒子电量与质量之比; (2) 该粒子在磁场中运动的时间。 桂林市第十八中学 13 级高二上学期段考试卷物理答案 1 B 2 D 3 B F F 4 解析:由左手定则,电流的方向 O→C,由 B= 得 I= =2 A. 答案:A IL BL 5 C 6 D 7 解析:电子沿 y 轴正方向移动,相当于电流方向沿 y 轴负方向移动,根据安培定则可判断 在 z 轴上 A 点的磁场方向应该沿 x 轴的负方向.故选项 B 正确. 答案:B 8.B 【解析】根据闭合电路欧姆定律,有: E=U+I(r+R)解得:I=2A,所以 A 错误;B 2 2 正确;电动机的输出功率:P 出=P-P 热=UI-I RM=10×2-2 ×1=16W,故 C 错误; 。 考点:本题考查闭合电路欧姆定律、电功、电功率

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9 A 10 B 11、解析 金属球处于电场中达到静电平衡,内部场强处处为零,故 D 选项正确.答案 D 12.A【解析】首先将 AB 补成一个完整球面,且使右半球面均匀分布等量的正电荷,电荷 量为 q,设右半球负电荷在 M 点产生的场强为 E ? ,根据题意则有 E ? k

2q

? 4R ?

2

? E ? ,故可

得 E? ?

kq ? E ,根据对称性可知,左半球面在 N 点所产生的场强大小与 E ? 相等,故只有 8R 2

选项 A 正确; 考点:电场强度、点电荷的场强 13.ACD【解析】试题分析:据题意,带点粒子沿直线运动,说明带点粒子受到重力和竖直 向上的电场力,且 G ? F ,所以带点粒子做匀速直线运动。故 A 选项正确而 B 选项错误; 由: mg ? qE 得到该电场的电场强度为: E ?

mg mgd ,则两板间电势差为:U ? Ed ? , q q

故选项 C 正确;据电势能变化等于电场力做的功,故选项 D 正确。 考点:本题考查物体平衡条件、电势差和电势能。 14 AD 15 AD 16 答案:ABC 解析:本题考查质谱仪的工作原理,意在考查考生分析带电粒子在电场、磁 场中的受力和运动的能力.粒子先在电场中加速,进入速度选择器做匀速直线运动,最后 进入磁场做匀速圆周运动.在速度选择器中受力平衡:Eq=qvB 得 v=E/B,方向由左手定 mv2 则可知磁场方向垂直纸面向外, BC 正确. 进入磁场后, 洛伦兹力提供向心力, qvB0= 得, R mv R= ,所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样,所以,A 对,D 错. qB0 17 解析:根据安培定则判断得出,通电螺线管内部的磁感线方向左,与外部的磁感线形成 闭合曲线,小磁针 N 极静止时的指向在该处磁感线的切线方向上,由通电螺线管的磁感线 分布情况可知,a,b 两个小磁针的指向均画错了.答案:AB 18 Rx1 大于 小于 19、 (1) 0.900 20、 (12 分) (1) , (2) D , F 。

qU 0 ?

1 2 mv0 2

v0 ?
a? qU dm

2qU 0 m
L ? v0 t

(2)

d 1 2 ? at 2 2

L?d

2U 0 U

(3)Ek=qUo+qU/2 21 解: (1)设从 A 点射出磁场,O、A 间的距离为 L,射出时速度的大小仍为 v,射出方向

与 x 轴的夹角仍为θ ,由洛伦兹力公式和牛顿定律可得:qv0B=m

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圆轨道的圆心位于 OA 的中垂线上,由几何关系可得: 联解两式,得:

L =Rsinθ 2

q 2v0 sin ? ? m BL
=

(2)因为 T=

所以粒子在磁场中运动的时间,t=

=

L(? ? ? ) v0 sin ?


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