2015-2016学年湖北省荆州市高二第一次半月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

两个质量均为m的完全相同的金属球a和b，其质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，所带电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F_引和库仑力F_库的表达式正确的是（  ）

A．F_引=G，F_库=k    B．F_引≠G，F_库≠k

C．F_引=G，F_库≠k    D．F_引≠G，F_库=k

2. 难度：中等

如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B，匀速飞过，电子重力不计，则电子所受的另一外力的大小和方向变化情况（  ）

A．先变大，后变小，方向水平向左

B．先变大，后变小，方向水平向右

C．先变小，后变大，方向水平向左

D．先变小，后变大，方向水平向右

3. 难度：中等

一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10^﹣9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为﹣6.0×10^﹣5J，质点的动能增加了8.0×10^﹣5J，则a、b两点间电势差U_ab为（  ）

A．3.0×10⁴V    B．1.0×10⁴V    C．4.0×10⁴V    D．7.0×10⁴V

4. 难度：中等

如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（  ）

A．4R    B．5R    C．10R    D．16R

5. 难度：简单

如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线中通过如图所示方向的电流时，导线的运动情况正确的是（  ）

A．顺时针方向转动，同时下降

B．顺时针方向转动，同时上升

C．逆时针方向转动，同时下降

D．逆时针方向转动，同时上升

6. 难度：简单

目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U．则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（  ）

A．，M正、N负    B．，M正、N负

C．，M负、N正    D．，M负、N正

7. 难度：简单

如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落．如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为（  ）

A．a₁＞a₂＞a₃＞a₄    B．a₁=a₃＞a₂＞a₄    C．a₁=a₃＞a₄＞a₂    D．a₄=a₂＞a₃＞a₁

8. 难度：简单

如图所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是（  ）

A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电

B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电

C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电

D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电

9. 难度：简单

对下列物理现象的解释，正确的是（  ）

A．击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻

B．跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量

C．易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间，减小作用力

D．在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零

10. 难度：中等

如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（  ）

A．极板M比极板N电势高

B．加速电场的电压U=ER

C．两点间距PQ=2B

D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的电量

11. 难度：简单

如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳的小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（  ）

A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒

B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统在水平方向上动量守恒

C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零

D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反

12. 难度：中等

质量为M和m₀的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图1所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？（  ）

A．M、m₀、m速度均发生变化，分别为v₁、v₂、v₃，而且满足（M+m₀）v=Mv₁+m₀v₂+mv₃

B．m₀的速度不变，M和m的速度变为v₁和v₂，而且满足Mv=Mv₁+mv₂

C．m₀的速度不变，M、m的速度都变为v′，且满足Mv=（M+m）v′

D．M、m₀、m速度均发生变化，M和m₀速度都变为v，m速度变为v₂，而且满足（M+m）v₀=（M+m₀）v₁+mv₂

13. 难度：简单

如图1所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v₀=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图2所示，则下列说法正确的是（  ）

A．木板获得的动能为2 J

B．系统损失的机械能为4 J

C．木板A的最小长度为1 m

D．A、B间的动摩擦因数为0.1

二、实验题

14. 难度：简单

如图，一热敏电阻R_T放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知R_T在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω．现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下R_T的阻值．

（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图．

（2）完成下列步骤中的填空：

①依照实验原理电路图连线．

②调节控温容器M内的温度，使得R_T温度为95℃．

③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．

④闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I₀，并记录      ．

⑤将R_T的温度降为T₁（20℃＜T₁＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数      ，记录      ．

⑥温度为T₁时热敏电阻的电阻值R_T1=      ．

⑦逐步降低T₁的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥．

三、计算题

15. 难度：简单

如图所示，t=0时，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B₀=0.5T，并且以=1T/s在变化，水平导轨不计电阻，且不计摩擦阻力，宽为0.5m，长L=0.8m．在导轨上搁一导体杆ab，电阻R₀=0.1Ω，并且水平细绳通过定滑轮吊着质量M=2kg的重物，电阻R=0.4Ω，问经过多少时间能吊起重物？（g=10m/s²）

16. 难度：简单

如图所示，在高为h=5m的平台右边缘上，放着一个质量M=3kg的铁块，现有一质量为m=1kg的钢球以v₀=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2m，已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5，求铁块在平台上滑行的距离s（不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g=10m/s²）．

17. 难度：简单

小球A和B的质量分别为m_A和m_B，且m_A＞m_B．在某高度处将A和B先后从静止释放．小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处的下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰．设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短．求小球A、B碰撞后B上升的最大高度．

18. 难度：简单

如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h，质量为m．带电量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g．

（1）求电场强度的大小和方向．

（2）要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值．

（3）若粒子经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值．

19. 难度：简单

如图所示，在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．坐标原点0处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0～90⁰范围内．己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一．求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的

（1）速度的大小：

（2）速度方向与y轴正方向夹角的正弦．