2015-2016学年湖北省天门等市高二下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在如图所示的电路中，电池的电动势为E，内电阻为r，、为两个阻值固定的电阻，当可变电阻R的滑片向下移动时，理想电流表的示数I和理想电压表的示数U将

A．I变小，U变大       B．I变大，U变小     

C．I变小，U变小        D．I变大，U变大

2. 难度：中等

如图所示，A、B两个平行金属板充电后与电源断开，A板带正电，B板带负电且接地，两个定点C、D始终位于A、B两板间，以下说法正确的是

A．A板不动，将B板向上平行移动一小段距离，则C、D两点间电势差增大

B．A板不动，将B板向下平行移动一小段距离，则C点电势升高

C．B板不动，将A板向上平行移动一小段距离，则C点电势降低

D．B板不动，将A板向下平行移动一小段距离，则C点电势降低

3. 难度：简单

如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为50Ω．若升压变压器的输入电压总是如图乙所示，下列说法中正确的有

A．用户端交流电的频率为100Hz

B．用户端电压一定为240V

C．若用户总功率变大，则降压变压器原线圈两端电压升高

D．若升压变压器原线圈输入功率为720kW，则输电线路损耗功率为45kW

4. 难度：中等

长为4L的直导线等分成四等份，拆成如图所示的图形，其中的V形导线夹角为60°，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为

A．BIL         B．2BIL          C．3BIL          D．4BIL

5. 难度：中等

磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则

A．用电器中的负电荷运动方向从A到B

B．用电器中的电流方向从B到A

C．若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势增大

D．若只增大磁场，发电机的电动势增大

二、计算题

6. 难度：困难

如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，E点位于CD边上，且ED=L，三个完全相同的带电粒子1、2、3分别以大小不同的初速度、、从A点沿AB方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子1、2、3分别从C点、E点、D点射出．若、、分别表示粒子1、2、3在磁场中的运动时间．则以下判断正确的是

A．∶∶=6∶2∶3 

B．∶∶=4∶3∶2

C．∶∶=2∶3∶4  

D．∶∶=3∶4∶6

三、选择题

7. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即=．实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是

A．三个等势面中，a的电势最低

B．带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大

C．带电质点通过M点时的动能比通过N点时大

D．带电质点通过M点时的加速度比通过N点时小

8. 难度：困难

如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中电流沿着逆时针方向为感应电流i的正方向．要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为

9. 难度：中等

如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形），所有棱长都为a．现在A、B两点分别固定电荷量分别为+q和－q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是

A. CD棱上各点电势相等

B. C、D两点的场强方向相同，大小相等且均为

C. 将一负电荷沿CD棱从C点移动到D点，电场力先做正功后做负功

D. 将一正电荷沿CD棱从C点移动到D点，电场力先做正功后做负功

10. 难度：中等

一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度从一光滑固定平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为，则金属杆在滑行过程中

A．向上滑行与向下滑行的时间相等

B．向上滑行过程与向下滑行过程通过金属杆的电荷量相等

C．向上滑行与向下滑行过程中金属杆的加速度的最小值出现在同一位置

D．向上滑行过程中电阻R上的平均热功率比向下滑行过程中的大

11. 难度：简单

如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T．一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直．导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是

A. 产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b

B. 金属棒的最大加速度为5

C. 水平拉力的最大功率为200W

D. 金属棒先向左做加速运动、后向左做减速运动直到静止

12. 难度：中等

如图所示，ABC为竖直平面内光滑绝缘固定框架，B、C两点在同一水平面内．套在AB杆上的质量为m带正电的小圆环由A点静止释放，滑到B点时速度为．若空间加一与ABC平面平行的匀强电场，圆环仍由A点静止释放，滑到B点时速度为，将小圆环套在AC杆上，从A点静止释放，滑到C点时速度为，则下列说法正确的是

A．电场方向与BC垂直

B．B点电势是C点电势的2倍

C．A、C两点间电势差是A、B两点间电势差的2倍

D．圆环由A滑到C是圆环由A滑到B过程中电场力做功的2倍

四、实验题

13. 难度：困难

某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如下几种图示的练习：其中如图甲所示为游标卡尺的读数，其值为  cm；如图乙所示为螺旋测微器的读数，其值为  mm；如图丙所示为电流表的读数，使用量程为0~0．6A时的读数为______A．

14. 难度：中等

在《测定电池的电动势和内阻》的实验中，某科学探究性小组的同学设计了如图甲所示的电路进行实验，并且记录了实验中一系列电流表读数I及与之对应的电阻箱阻值R，小组同学通过巧妙地设置横轴和纵轴，描绘出了如图乙所示的图线，则在图乙中纵轴应表示  ；若该图线的斜率为k，横轴上的截距为m，则电动势的测量值=    ，内电阻的测量值=      ；若电流表有一定未知内阻，则电动势的测量值    真实值（填“>”、“=”、“<”），内阻的测量值    真实值（填“>”、“=”、“<”）．

五、计算题

15. 难度：困难

如图所示，水平面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c，相距均为d=2m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t=2s时间棒的速度达到=3m/s且以后稳定．试求：

（1）金属棒速度稳定时施加的水平恒力F为多大?

（2）水平外力F的功率为多少?

（3）在此t=2s时间内金属棒产生的热量是多少?

六、简答题

16. 难度：中等

如图所示，将某正粒子放射源置于原点O，其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为m、电荷量均为q．在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强电场，方向与y轴正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里．粒子第一次离开电场上边界y=d时，能够到达的最右侧的位置为（d，d），且最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场，若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求：

（1）电场强度E和磁感应强度B；

（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．

七、选择题

17. 难度：简单

下列说法正确的是（填正确答案标号．部分选对得3分，全对得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

B．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加

C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径

D．一定质量的理想气体，压强不变、温度升高时，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少

八、计算题

18. 难度：中等

如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为，温度为．设外界大气压强为保持不变，活塞横截面积为S，且mg=S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A下降的高度．

九、实验题

19. 难度：简单

在“利用单摆测重力加速度”的实验中，某同学通过多次改变单摆摆长L、测量对应单摆周期T，得到了如图所示图像．若该同学其它操作（包括周期测量）均正确，则她的摆长测量值总是  真实值（填“>”、“<”或“=”），已知图像斜率为k，则重力加速度g=   ．

十、计算题

20. 难度：困难

如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切．自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点．另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求：

（ⅰ）玻璃的折射率；

（ⅱ）光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比；

（ⅲ）N点到直径AB的距离．

十一、填空题

21. 难度：中等

氘核粒子和氚核粒子可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：式中X是某种粒子，粒子X是  ；已知：、、、X单个粒子的实际质量分别为、、、，该反应的质量亏损为     ；若该反应中生成的总质量为A，则放出的总核能为   （真空中光速为c）．

十二、简答题

22. 难度：简单

如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁（不与墙壁粘连）．质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零．

（ⅰ）求小滑块与木板间的摩擦力大小；

（ⅱ）现让小滑块以某一速度滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后向左运动，最终滑到木板正中点后和木板保持相对静止，试求∶值．