海南省文昌中学2014-2015学年高二上学期段考（期中）物理（理）试题第Ⅰ卷（共38分）一、单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个．．．．选项符合题意） 1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的定义式qF E =适用于任何电场B ．由真空中点电荷的电场强度公式2rQk E ⋅=可知，当r→0时，E→无穷大 C ．由公式ILFB =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场 D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2．三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v 、2v 、3v ，则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和周期之比为（ ） A ．1∶2∶3，1∶2∶3 B ．1∶2∶3，1∶1∶1 C ．1∶1∶1，1∶2∶3D ．1∶1∶1，1∶1∶13．如图所示，电路中A 、B 是完全相同的灯泡，L 是一带铁芯的线圈．开关S 原闭合，则开关S 断开的瞬间 ( )A ．L 中的电流方向改变，灯泡B 立即熄灭B ．L 中的电流方向不变，灯泡B 要过一会才熄灭C ．L 中的电流方向改变，灯泡A 比B 慢熄灭D ．L 中的电流方向不变，灯泡A 比B 慢熄灭4．矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方 向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（）5．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（）A．12B．1 C．2 D．46．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。
当导体棒中的电流Ⅰ垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小二、多项选择题（本题包括4小题，每小题5分，共20分。
每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）7．下列说法正确的是（）A．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因。
B．物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场C．物理学家奥斯特发现由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律D．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大8．带电量与质量都相同的两个粒子，以不同速率垂直于磁力线方向射入同一匀强磁场中，两粒子运动的轨迹如图，关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T，角速度ω表达正确的是（）A．v1 > v2B．t1 < t2C．T1 > T2D．ω1=ω2 9．如图所示的电路，A、B、C为三个相同的灯泡，其电阻大于电内阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时（）A．A灯和B灯和C灯都变暗B．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮C ．电释放的总电功率减小，电的供电效率升高D ．电输出的电功率增大，电的供电效率降低10．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R ，其他电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F 作用下由静止开始向右运动，则（ ）A ．随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大B ．外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能C ．当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率D ．无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能第Ⅱ卷（共62分）三、实验题（本题共2小题，共15分。
把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演示计算过程）11．（6r 的电路原理图。
图中两个固定电阻的阻值均为R ，S 1、S 2是开关，E 是电（内阻可忽略）. （1）按电路原理图将图中的实物图连线；（2）开关S 1保持断开，合上开关S 2，此时电压表的读数为U 1；再合上开关S 1，电压表的读数变为U 2，电压表内阻r= （用U 1、U 2和R 表示）.12．（9分）一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。
现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。
（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电电动势为12V，内阻约为1Ω；电流表内阻约为1Ω，电压表的内阻约为10kΩ）。
（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用（选填“内接”或“外接”）法。
滑动变阻器的连接方式应采用（选填“分压式”或“限流式”）（2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。
（3）若小灯泡发光暗时的电阻为R2，你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：R1R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）四、计算题（本题共4小题，共47分.解答应按要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）13．（12分）光滑n 形导轨，竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中，已知导轨宽L=0.5m，磁感应强度B=0.2T．有质量为0.01kg,阻值为0.5Ω的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，如图所示，设串联在导轨中的电阻R阻值为2Ω，其他部分的电阻及接触电阻均不计．问：(1) 导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向．(2) 当导体棒AB的速度为5m/s时，其感应电动势和感应电流的大小各是多少?(3) 导体棒AB运动的最大速度为多少？（设导轨足够长，取g=10m/s2）14．(11分）如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。
整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。
已知ab有效长度为L=0.5m，电阻R1=2Ω，R2＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R1、R2上消耗的电热功率分别为多大？（不计摩擦）15．（12分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xoy平面向里，电场线平行于y轴。
一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L ,小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g ,求：(1) 电场强度E 的大小和方向； (2) 小球从A 点抛出时初速度v 0的大小; (3) A 点到x 轴的高度h .16．（12分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L =1m ，导轨平面与水平面夹角︒=30α，导轨电阻不计。
磁感应强度为B 1=2T 的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L =1m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m 1=2kg 、电阻为R 1=1Ω。
两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d =0.5m ，定值电阻为R 2=3Ω，现闭合开关S 并将金属棒由静止释放，重力加速度为g =10m/s 2，导轨电阻忽略不计。
试求： （1）金属棒下滑的最大速度为多大？（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，在水平放置的平行金属板间电场强度是多大？ （3）当金属棒下滑达到稳定状态时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B 2=3T ，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m 2，带电量为q =－1×10-4C 的质点以初速度v 水平向左射入两板间，要使带电质点在复合场中恰好做匀速圆周运动并能从金属板间射出，初速度v 应满足什么条件？2014—2015学年度第一学期高二年级物理(理科)段考试题参考答案第Ⅰ卷（共38分）一、单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分）二﹑多项选择题（本题共4小题，每题5分，共20分）第Ⅱ卷（共62分）三、实验题（本题共2小题，共15分。
）11.（6分）（1）实物图边线如右图所示。
（3分）（2）R U U U 1212 （3分）12.（9分）（1）外接（2分） 分压式（2分）（2）电路如图所示 （3分）（只分压画对给2分）（3）大于（2分）四、计算题（本题共4小题，共47分．）14. (11分) 解：ab 棒向右运动产生的电动势为：E=BLV=0.4×0.5×5V=1V （2分)电路的总电阻为：R=221R R R R +=4242+⨯=34Ω（2分） 通过ab 棒的电流为：I ＝E/R ＝0.75A（1分）作用于ab 棒的外力为：F ＝BIL=0.15N（2分） 1R 消耗的电功率为：1P ＝E 2/R 1=0.5W （2分） 2R 消耗的电功率为：2P ＝E 2/R 2=0.25W（2分）1616．解：（1）当金属棒ab 匀速下滑时有11sin m g B IL α= (2分)E =B 1Lv （1分） 又有E I R =总和 R 总=R 1+R 2 联立解得112221sin )m m g R R v B Lα+=（ 即有：10/m v m s = （1分） （2）由分压原理得1122()m c B Lv U R R R =+ （2分） 将已知条件代入⑦得U C =15V故 c U E d ==30V/m （1分）（3）要满足题意使带电粒子做匀速圆周运动，则2c U q m g d= 得m 2 =3×10-4㎏（1分） 根据222m v B qv r = 故22m v r B q= （1分） 由题意分析可知，要使带电粒子能从金属极板间射出，必满足 从右边射出：2d r ≤ （1分）从左边射出：r d ≥（1分） 联立解得0.25/v m s ≤ （从右边射出）联立解得0.5/v m s （从左边射出） （1分）。