2016-2017学年广西柳州铁路一中高二理上学期段考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

生活处处皆物理，人生时时须探索．下列关于生活中的物理现象解释或说明正确的是：

A．对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越大

B．在指南针正上方附近沿垂直指针方向放置一直导线，导线通电时指针不偏转

C．超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用绝缘性能良好的材料做成

D．通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的

2. 难度：困难

无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I．在两导线的连线上有a、b、c三点，a点为两根直导线连线的中点，b、c两点距导线的距离均为L．下列说法正确的是

A. a点和b点的磁感应强度方向相反

B. c点和b点的磁感应强度方向相同

C. a点和b点的磁感应强度大小之比为8：1

D. c点和b点的磁感应强度大小之比为5：1

3. 难度：困难

功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭（平均有3人）有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近

A．8×10⁸ kW·h     B．8×10¹⁰ kW·h

C．8×10¹² kW·h     D．8×10¹³ kW·h

4. 难度：压轴

示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图．示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U₀的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY'、XX'．当偏转电极XX´、YY´上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑．若要荧光屏上的A点出现亮斑，则

A. 电极X、Y´接电源的正极，X´、Y接电源的负极

B. 电极X、Y接电源的正极，X´、Y´接电源的负极

C. 电极X´、Y接电源的正极，X、Y´接电源的负极

D. 电极X´、Y´接电源的正极，X、Y接电源的负极

5. 难度：困难

在正常工作的闭合电路中，某电子在电源内部从电源一端定向移动到另一端，在此过程中非静电力对该电子做功为W，该电子的电势能变化量为ΔE_p，则

A．W＞0，ΔE_p＞0     B．W＞0，ΔE_p＜0

C．W＜0，ΔE_p＞0     D．W＜0，ΔE_p＜0

6. 难度：压轴

如图，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有N匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为2克的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度B的方向与水平线成60°角，线圈中通过的电流为0．1A，要使三条细线上的张力为零，重力加速度g取10m/s²．则磁感应强度B的大小应为

A. 4T    B. T

C. 0．4T    D. 0．4T

7. 难度：困难

在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则下列说法中正确的是

A．甲、乙两粒子所带电荷种类不同

B．若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大

C．若甲、乙两粒子的速率相等，则甲粒子比荷较小

D．该磁场方向一定是垂直纸面向里

8. 难度：中等

我们用电容这个物理量描述电容器储存电荷本领，以下物理量的定义方法与电容相同的是

A. 电势差    B. 电势

C. 磁通量    D. 电场强度

二、多选题

9. 难度：困难

如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点．一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线从C点运动到D点（C、D是关于AB对称的两点）．下列关于粒子运动的v-t图像中可能正确的是

三、选择题

10. 难度：困难

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R₁、R₂和R₃的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S₁由位置1切换到位置2，则

A．电阻R₂两端的电压变小

B．电池输出功率可能不变

C．电池输出功率变小

D．电池的效率变小

四、填空题

11. 难度：困难

下图是张晓宇老师设计的有两个量程的电压表，当使用ab两个端点时，量程为0-10V，当使用ac两个端点时，量程为0-100V，已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流为10mA，则R₁=   Ω， R₂=     Ω

五、实验题

12. 难度：困难

在物理课外活动中，李刚老师制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻R_g=10 Ω、满偏电流I_g=10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解上排刻度线对应数值没有标出．

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________mA；选择开关接3时其读数为________V．

（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，李老师指导小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R₁的阻值使电表指针满偏．

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为________Ω．

③计算得到多用电表内电池的电动势为________V．（保留2位有效数字）

（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω．（保留2位有效数字）

六、简答题

13. 难度：困难

如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平边长l=10．0cm，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直向里．当线圈中通过电流I=0．10A时，调节砝码使两臂达到平衡，此时左盘中砝码质量m₁=4．5g．然后使电流反向，大小不变．这时需要在左盘中增加质量为m=9．0g的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．求:

（1）磁感应强度大小

（2）右盘中砝码质量m₂

七、计算题

14. 难度：压轴

蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0．4Ω．已知水的密度为1×10³ kg/m³，重力加速度取10 m/s²．求：

（1）电动机内阻消耗的热功率；

（2）将蓄水池蓄入864 m³的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）．

15. 难度：压轴

如图所示电路中，电源电动势E=9V，内电阻r=2Ω， 定值电阻R₁=6Ω， R₂=10Ω，R₃=6Ω，电容器的电容C=10F．

（1）保持开关S₁、S₂闭台，求电容器C的带电量；

（2）保持开关S₁闭合，将开关S₂断开，求断开开关S₂后流过电阻R₂的电量．

16. 难度：压轴

如图所示，在平面坐标系xOy中，x≤0区域有垂直于y轴的匀强电场E=0．4N/C，x＞0有三个区域I、II、III，区域边界垂直于x轴，区域I的宽度L₁=0．05m，区域II的宽度L₂=0．1m，区域III的宽度L₃未知，三个区域都有匀强磁场，磁感应强度大小相等都为B=0．02T，I、III中磁场方向垂直于坐标平面向外，II中磁场方向垂直于坐标平面向里；P点在y轴上，纵坐标y_P=0．15m，A点与P点纵坐标相等，与P点的距离d=1．0m．一正点电荷从A点由静止开始运动经过P点进入区域I，并从区域II、III之间边界上的C点（图中未标出）进入区域III．点电荷质量m=2×10^-9kg，电荷量q=4×10^-4C，不计重力．

（1）求点电荷经过P点时速度的大小v_P；

（2）求C点的纵坐标y_C；

（3）若要求点电荷不从区域III的右边界离开，并回到y轴，求区域III宽度L₃的最小值及正电荷从P点到第一次回到y轴经过的时间t．