河北省张家口市2016-2017学年高一下学期（衔接班）期末考试物理（理）试卷

一、选择题

1. 难度：简单

比值定义物理概念法，是物理学中常用的一种概念定义方法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．下列有关比值定义物理概念不正确的是（　 ）

A. 加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值

B. 电场强度是试探电荷在电场中某个位置所受的力与其所带电荷量的比值

C. 电容是电容器所带的电荷量与电容器两极板间电压的比值

D. 电流强度是某段导体两端所加的电压与其电阻的比值

2. 难度：简单

某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（　　）

A. c点场强大于b点场强

B. b和c处在同一等势面上

C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电荷的电势能将增大

D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电

3. 难度：简单

利用如图装置研究影响平行板电容器大小的因素，静电计可测量平行板电容器两极板的电势差U，保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，增大两极板间的距离d时，静电计的指针偏角增大，说明电容器的电容（ ）

A. 变大    B. 变小    C. 不变    D. 无法确定

4. 难度：简单

在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源与电阻R组成闭合电路．由图象判断错误的是（  ）

A. 电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω

B. 电阻R的阻值为1Ω

C. 电源的效率为80%

D. 电源的输出功率为4W

5. 难度：困难

如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，则说法正确的是（ ）

A. 图线a表示的是电压表V₁的示数随电流表示数变化的情况

B. 图线b表示的是电压表V₂的示数随电流表示数变化的情况

C. 图线c表示的是电压表V₂的示数随电流表示数变化的情况

D. 此过程中电压表V₃示数的变化量△U₃和电流表示数变化量△I的比值绝对值变大

6. 难度：简单

如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个“D”型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别于高频交流电源相连，则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关

A. 加速的次数

B. 加速电压的大小

C. 交流电的频率

D. 匀强磁场的磁感应强度

7. 难度：简单

如图所示，两个相同的带电粒子，同时垂直射入一个正方形的匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的轨迹分别是a和b，则它们的速率和在磁场区域中飞行时间的关系是（　　）

A. V_a＞V_b，t_a＞t_b

B. V_a＜V_b，t_a＜t_b

C. V_a＞V_b，t_a＜t_b

D. V_a=V_b，t_a=t_b

8. 难度：中等

如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为60⁰，如图所示。根据上述条件可求下列哪几个物理量 （ ）

① 带电粒子的比荷               ② 带电粒子在磁场中运动的周期

③ 带电粒子在磁场中运动的半径   ④ 带电粒子的初速度

A. ①②    B. ①③    C. ②③    D. ③④

9. 难度：中等

用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在的平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率，则

A. 圆环具有收缩的趋势

B. 圆环中产生的感应电流为逆时针方向

C. 圆环中a、b两点的电压

D. 圆环中产生的感应电流大小为

10. 难度：简单

如图甲所示，矩形线圈abcd固定于两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈感应电流随时间的变化图象为（　　）

A.     B.     C.     D.

11. 难度：简单

如图所示，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑片，开关S处于闭合状态，N与电阻R相连．下列说法正确的是 （ ）

A. 当P向右移动时，通过R的电流方向为由b到a

B. 当P向右移动时，通过R的电流方向为由a到b

C. 断开S的瞬间，通过R的电流方向为由b到a

D. 断开S的瞬间，通过R的电流方向为由a到b

12. 难度：简单

如图所示，长为L倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q质量为m的小球，以初速度v₀从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v₀， 则下列说法正确的是

A. 若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定为

B. A、B两点间的电压一定等于

C. 小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能

D. 若该电场是斜面中点竖直正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷

二、不定项选择题

13. 难度：中等

如图所示，光滑金属导轨ab和cd构成的平面与水平面成θ角，导轨间距L_ac=2L_bd=2L，导轨电阻不计．两金属棒MN、PQ垂直导轨放置，与导轨接触良好．两棒质量m_PQ=2m_MN=2m，电阻R_PQ=2R_MN=2R，整个装置处在垂直导轨向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒MN在平行于导轨向上的拉力作用下沿导轨以速度υ向上匀速运动，PQ棒恰好以速度υ向下匀速运动．则（ ）
 

A. MN中电流方向是由M到N    B. 匀速运动的速度υ的大小是     C. 在MN、PQ都匀速运动的过程中，F=3mgsinθ    D. 在MN、PQ都匀速运动的过程中，F=2mgsinθ

14. 难度：中等

如图所示，有界匀强磁场与斜面垂直，质量为m的正方形线框静止在倾角为30°的绝缘斜面上（位于磁场外），现使线框获得速度v向下运动，恰好穿出磁场，线框的边长小于磁场的宽度，线框与斜面间的动摩擦因数μ=，则下列说法正确的是（　　）

A. 线框完全进入磁场后做匀速运动

B. 线框进入磁场的过程中电流做的功大于穿出磁场的过程中电流做的功

C. 线框进入和穿出磁场时，速度平方的变化量与运动距离成正比

D. 线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动时间成正比

三、选择题

15. 难度：中等

如图所示，O、B、A为一粗糙绝缘水平面上的三点，一电荷量为－Q的点电荷固定在O点，现有一质量为m，电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以初速度v₀沿它们的连线向固定点电荷运动，到B点时速度最小，其大小为v．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为L、静电力常量为k，则（ ）

A. OB间的距离为

B. 小金属块由A向O运动的过程中，电势能先增大后减小

C. 小金属块由A向O运动的过程中，加速度先减小后增大

D. 在点电荷－Q形成的电场中，A、B两点间的电势差

四、实验题

16. 难度：中等

有一个标有“12V，24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：

A．直流电源15 V（内阻可不计）

B．直流电流表0～0.6 A（内阻约0.5 Ω）

C．直流电流表0～3 A（内阻约0.1 Ω）

D．直流电压表0～3 V（内阻约3 kΩ）

E.直流电压表0～15 V（内阻约15 kΩ）

F.滑动变阻器10 Ω、5 A

G.滑动变阻器1kΩ、3A

（1）实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用

（用序号字母表示）。

（2）在答题纸上对应的虚线框内画出最合理的实验原理图。

（3）若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是________W。

（4）若实验中采用了如右图所示的部分电路，测算出的电功率比灯泡的实际功率          （选填“徧大”或“徧小”）。

17. 难度：简单

某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A．电流表A₁（内阻R_g=100Ω，满偏电流I_g=3mA）

B．电流表A₂（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）

C．定值电阻R₀=900Ω

D．滑动变阻器R（5Ω，2A）

E．干电池组（6V，0.05Ω）

F．一个开关和导线若干

G．螺旋测微器，游标卡尺

（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为     mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为     cm．

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用     挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为     Ω．

（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值．

（4）若实验测得电流表A₁示数为I₁，电流表A₂示数为I₂，则金属棒电阻的表达式为R_x=    ．（用I₁，I₂，R₀，R_g表示）

五、简答题

18. 难度：困难

如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟．以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E=2.0×10⁵V/M，右侧为沿y轴负方向的匀强电场．已知OA⊥AB，OA=AB，且OB间的电势差为U₀=4.0×10⁵V，若在x轴的C点无初速地释放一个质子（不计重力，质子的比荷为1×10⁸C/kg），结果质子刚好通过B点，求：

（1）CO间的距离d；

（2）质子通过B点的速度大小．

19. 难度：中等

如图甲所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B₀=1T．将一根质量为m=0.05kg电阻为r（大小未知）的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好．现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．取g=10m/s²．求：

（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；
（2）cd离NQ的距离s；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量．

20. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内直线AB与竖直方向成30°角，AB左侧有匀强电场，右侧有垂直纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电量为q的带负电的粒子，从P点以初速υ₀竖直向下射入电场，粒子首次回到边界AB时，经过Q点且速度大小不变，已知P、Q间距为l，之后粒子能够再次通过P点，（粒子重力不计）求：

（1）匀强电场场强的大小和方向；
（2）匀强磁场磁感强度的可能值．