2010-2011学年湖北省孝感中学高二（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用E_a、E_b分别表示两处场强的大小，Φ_a、Φ_b分别表示两处电势高低．则（ ）
A．顺着电场线由a向b移动电荷，电势能降低
B．因为电场线由a指向b，所以E_a＞E_b
C．因为电场线由a指向b，所以Φ_a＞Φ_b
D．顺着电场线由a向b移动电荷，若电势能增加，则被移动电荷一定带负电

2. 难度：中等

将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上．电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．电路中交变电流的频率为0.25Hz
B．电阻消耗的电功率为2.5W
C．通过电阻的电流为A
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V

3. 难度：中等

如图所示电路中，当滑动变阻器R₃的滑片P向上端a滑动时，电流表A₁、A₂及电压表V的示数的变化情况是（ ）

A．电流表A₁增大，A₂减小，电压表V减小
B．电流表A₁减小，A₂增大，电压表V减小
C．电流表A₁增大，A₂增大，电压表V增大
D．电流表A₁减小，A₂减小，电压表V增大

4. 难度：中等

磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B_a＞B_b
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B_a＜B_b
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

5. 难度：中等

某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值和周期分别变为（ ）

A．200V，0.08s
B．25V，0.04s
C．50V，0.08s
D．50V，0.04s

6. 难度：中等

如图所示，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x的P点，以平行于y轴的初速度射入磁场．在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场．不计重力的影响，由这些信息可以确定的是（ ）
A．能确定粒子通过y轴时的位置
B．能确定粒子速度的大小
C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．能确定粒子带电性质

7. 难度：中等

如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B在同一直线上，其中小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触（不粘连）而处于静止状态．若将绝缘板C沿水平方向抽去后，以下说法正确的是（ ）
A．小球A仍可能处于静止状态
B．小球A将可能沿轨迹1运动
C．小球A将可能沿轨迹2运动
D．小球A将可能沿轨迹3运动

8. 难度：中等

如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）

A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E=Bav
D．感应电动势平均值

9. 难度：中等

如图所示，电阻R₁=3Ω，R₂=6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．开始时，电键S闭合，则（ ）
A．断开S前，电容器所带电荷量为零
B．断开S前，电容器两端的电压为4V
C．断开S的瞬间，有电流流向a板
D．断开S的瞬间，有电流流向b板

10. 难度：中等

如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W₁、W₂、q₁、q₂表示，则下列关系式正确的是（ ）
A．W₁=W₂ q₁=q₂
B．W₁＞W₂ q₁=q₂
C．W₁＜W₂ q₁＜q₂
D．W₁＞W₂ q₁＞q₂

11. 难度：中等

铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（ ）
A．金属环在下落过程中的机械能守恒
B．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．金属环的机械能先减小后增大
D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力

12. 难度：中等

如图，虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场，半圆形闭合线框与纸面共面，绕过圆心O且垂于纸面的轴匀速转动．线框中的感应电流以逆时针方向为正方向，那么选项中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框中感应电流随时间变化的情况（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

13. 难度：中等

多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．
①如图甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到______或______两个位置，在进行电压测量时，应将S拨到______或______两个位置．
②使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是______Ω．若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b，则被测电压是______V；
③两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图丙和图丁位置，你认为图______ 的位置比较好．

14. 难度：中等

利用如图a所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出～R图线如图b所示，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，不计电流表内阻，由此可以得到
E=______ V，r=______Ω．

15. 难度：中等

如图所示，在真空中半径r=3.0×10^-2m的圆形区域内，有磁感应强度B=0.2T，方向如图的匀强磁场，一束带正电的粒子以初速度v=1.0×10⁶m/s，从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场，且初速方向都垂直于磁场方向，若该束粒子的比荷C/kg，不计粒子重力．求：
（1）粒子在磁场中运动的最长时间．
（2）若射入磁场的速度改为v=3.0×10⁵m/s，其他条件不变，求磁场边界上有粒子击中的弧长．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

16. 难度：中等

一对平行金属板水平放置，板间距离为d=0.5米，板间有磁感应强度为B=5T的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源内阻为r=10Ω，滑动变阻器的总电阻为R=40Ω，现将开关S闭合，并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处，一比荷为=-10C/kg的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动．重力加速度g=10m/s²．
（1）求电源的电动势；
（2）若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进入磁场的初速度v．

17. 难度：中等

如图所示，两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内，相距为L．导轨左端用阻值为R的电阻相连，导轨的电阻不计，导轨上跨接一电阻为r的金属杆，质量为m，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始运动．求
（1）当杆的速度为ν时，杆的加速度
（2）杆稳定时的速度
（3）若杆从静止到达稳定的过程中，通过R的电荷量为q，则此过程中回路产生的热量为多少．

18. 难度：中等

如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R_L=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=4m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求

（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
（3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功．