北京市2016-2017学年高二上学期期末考试物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法中正确的是（    ）

A. 布朗运动就是液体分子的无规则热运动

B. 布朗运动反映了液体分子的无规则热运动

C. 物体吸收热量，内能一定增大

D. 物体吸收热量，内能可能减小

二、多选题

2. 难度：简单

关于磁场中某点的磁感应强度方向，下列说法中正确的是（    ）

A. 磁感应强度的方向就是自由转动的小磁针静止时N极的指向

B. 磁感应强度的方向就是小磁针N极在该点的受力方向

C. 磁感应强度的方向就是一小段通电直导线在该点的受力方向

D. 磁感应强度的方向就是磁感线在该点的切线方向

三、选择题

3. 难度：中等

质量为m的通电细杆ab置于倾角为的光滑的平行导轨上，在磁场的作用下，ab恰好在导轨上静止，如下图所示。下图是从b端观察时的四个平面图，其中通电细杆ab可能保持静止的是（    ）

A.     B.     C.     D.

4. 难度：中等

有个电流计，内阻R_g=300，满偏电流I_g=1mA，要把它改装成一个量程为3V的电压表，需要给它（    ）

A. 并联一个0.1的电阻    B. 串联一个0.1的电阻

C. 并联一个2.7K的电阻    D. 串联一个2.7K的电阻

5. 难度：中等

如图是奥斯特实验的装置图，在不考虑磁偏角的情况下，为了更直观的说明电流周围存在磁场，下列有关奥斯特实验的做法和现象正确的是（    ）

A. 做实验时，通电直导线应该沿东西方向水平放置

B. 做实验时，通电直导线应该沿南北方向水平放置

C. 通以如图电流，小磁针的N极将垂直纸面向里转动

D. 通以如图电流，小磁针的N极将垂直纸面向外转动

6. 难度：中等

如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上距原点r₃的位置。虚线分别表示分子间斥力f_斥和引力f_引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况。若把乙分子由静止释放，则乙分子（    ）

A. 从r₃到r₂做加速运动，从r₂到r₁做减速运动

B. 从r₃到r₁做加速运动，从r₁向O做减速运动

C. 从r₃到r₁的过程中，分子势能先减小再增大

D. 从r₃到r₁的过程中，分子势能一直在减小

7. 难度：简单

在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，L₁、L₂是两个小灯泡。闭合S后，两灯均能发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时 

A、L₁变暗          B、L_l变亮          C、L₂变暗             D、L₂变亮

8. 难度：中等

如图，一个枕形导体AB原来不带电。将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为-Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷，达到静电平衡时，则（    ）

A. 导体A端电势高于B端电势

B. 导体A端电势低于B端电势

C. 感应电荷在O点产生的场强为0

D. 感应电荷在O点产生的场强大小为

四、多选题

9. 难度：困难

把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。下列关于这一过程的分析，正确的是（    ）

A. 曲线1表示电容器的充电过程，曲线2表示电容器的放电过程

B. 形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐升高

C. 形成电流曲线2的过程中，电容器的电容在逐渐减小

D. 曲线1与横轴所围的面积等于曲线2与横轴所围的面积

五、选择题

10. 难度：中等

如图所示，A、B是两块平行金属极板，充电后与电源断开。A板带正电，B板带负电并与地连接，有一带电微粒悬浮在两板间P点处静止不动。现将B板上移到虚线处，则下列说法正确的是（    ）

A. 带电微粒的电性为正

B. 平行板电容器电容增大

C. 极板间P点的电势升高

D. 带电微粒的电势能增大

11. 难度：中等

如图所示，是一个示波管工作原理的示意图，电子经电压U₁加速后以一定的速度垂直进入电压为U₂的偏转电场，离开电场时的偏转量是h，若两平行板间距离为d，极板长为l。假设电子都可射出，为了增加射出电场时的偏转量h，可以采取下列哪些方法（    ）

A. 增大加速电压U₁    B. 减小极板长度l

C. 增大偏转电压U₂    D. 减小极板间距d

12. 难度：简单

如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，其速度图象如图（b）所示．下列关于A、B两点的电势φ和电场强度E大小的判断正确的是（ ）

A. E_A＞E_B    B. E_A＜E_B    C. φ_A＞φ_B    D. φ_A＜φ_B

六、多选题

13. 难度：中等

在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0，电路中的电阻R₀为1.5，小型直流电动机M的内阻为0.5，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（    ）

A. 电源两端的电压为8V

B. 电源输出的电功率为20W

C. 电动机两端的电压为7.0V

D. 电动机的输出功率为12W

七、选择题

14. 难度：中等

一个带电粒子以初速v₀垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示。在图所示的几种情况中，可能出现的是

A.     B.

C.     D.

15. 难度：中等

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是两个与高频交流电极相连接的D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（    ）

A. 增大磁场的磁感应强度    B. 增大匀强电场间的加速电压

C. 增大D形金属盒的半径    D. 增大D形盒狭缝间的距离

16. 难度：中等

如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时（自由电子导电），在金属板的上表面A和下表面A'之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。关于霍尔效应，下列说法中正确的是（    ）

A. 在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向下

B. 达到稳定状态时，金属板上表面A的电势低于下表面A'的电势

C. 只减小通过金属板的电流，则上、下表面的电势差大小变大

D. 只增大通过金属板的电流，则上、下表面的电势差大小变大

17. 难度：中等

真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x₁=0和x₂=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（  ）

A. 点电荷M、N一定为异种电荷

B. 点电荷M、N一定为同种电荷

C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1

D. 将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.5a，该电荷的电势能先减小再增大

18. 难度：困难

如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s²。则（     ）

A．木板和滑块一直以2m/s²做匀加速运动

B．滑块先做匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动

C．最终木板以2m/s²做匀加速运动，滑块以10m/s做匀速运动

D．最终木板以3m/s²做匀加速运动，滑块以10m/s的匀速运动

八、实验题

19. 难度：中等

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。

（1）他采用如图甲所示的实验电路进行测量。图乙给出了做实验所需要的各种仪器。请按电路图把它们连成实验电路。

（2）根据实验数据做出U-I图象，如上图丙所示，该电池的电动势E=_____V，内电阻r=___ 。

（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是__________。

A. 实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用

B. 实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用

C. 电动势的测量值小于电动势的真实值

D. 内电阻的测量值大于内电阻的真实值

20. 难度：中等

某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V  0.3A）的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

电源E（3.0V，内阻约0.5）

电压表V₁（0～3V，内阻约3k）

电压表V₂（0～15V，内阻约15k）

电流表A₁（0.6A，内阻约0.125）

电流表A₂（0～3A，内阻约0.025）

滑动变阻器R₁（0～5）

滑动变阻器R₂（0～1750）

（1）电压表应选择__________，电流表应选择__________，滑动变阻器应选择__________。

（2）实验过程中要求小灯泡两端电压从零开始调节，应选择图1中哪一个电路图进行实验?__________。

（3）实验过程中，电流表和电压表的一组示数如下图2所示，则此时电流表和电压表的读数分别为__________A和__________V。

（4）根据正确的实验电路，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图3中画出了小灯泡L的伏安特性曲线。由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值__________，原因是____________________。

（5）若将这个小灯泡L直接接在电动势为3V，内电阻为3的直流电源两端，则小灯泡的电功率为_________W（结果保留2位有效数字）。

九、简答题

21. 难度：中等

如图所示，边长为l的正方形abcd区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电子从ad的中点M处沿垂直ad的方向射入磁场，恰好从c点射出。已知电子质量为m，带电量为-e，求：

（1）用直尺、圆规和铅笔画出电子的运动轨迹；

（2）电子入射时的速度v大小；

（3）若增大电子的入射速度，试定性判断电子在磁场中的运动时间如何变化。

22. 难度：中等

如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）试判断带电小球的电性；

（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；

（3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时绳上的拉力大小。

23. 难度：中等

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

（1）一段横截面积为S、长为L的直导线，将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向与磁场方向垂直。若导线内单位体积内有n个自由电子，电子电量为-e，形成电流的自由电子定向移动的速率均为v。试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力，推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式。

（2）带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷量为-e。

a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动，已知半径为r，氢原子核的电量为+e，静电力常量为k，则电子绕核转动的等效电流多大?

b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则电子做圆周运动的等效电流多大?

24. 难度：困难

在如图所示的x-O-y坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一电子（质量为m、电量为-e）从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v₀射出，第一次穿越x轴时，恰好能通过x轴上的D（2d，0）点，第二次穿越x轴后可再次运动到P点，不计重力的影响。求：

（1）请用铅笔、直尺和圆规画出电子的运动轨迹；

（2）电场强度E的大小和感应强度B的大小；

（3）若将电子的速度增大为，则电子从磁场穿越x轴到电场时的时刻。