1、- 1 -北仑中学 2018 学年第二学期高一年级期中考试物理试卷（1 班用）一选择题（每小题至少有一个正确答案，1-8 题每小题 3 分，多选错选不得分，漏选得 1分，9-14 题每小题 4 分，多选错选不得分，漏选得 2 分）1关于电源电动势大小的说法，正确的是（ ）A同一种电池，体积越大，电动势也越大B电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C电路断开时，电源的非静电力做功为 0，电动势并不为 0D电路中电流越大，电源的非静电力做功越多，电动势也越大2.如下左图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以 O 点(图中白点)为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度 B
2、 大小的变化最有可能为（ ）3横截面积为 S 的铜导线，流过的电流为 I，设单位体积的导体中有 n 个自由电子，电子的电量为 q，此时电子的定向移动的平均速度设为 v，在时间 t 内，通过导线横截面的自由电子数为（ ）A nvS t B nv t C DqtIqStI4.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力，下列说法正确的是（ ）A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定
3、相同- 2 -C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大5如图所示，用半偏法测量一只电流表的内阻，下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是（ ）A闭合 S1，调节 R1使电流表满偏，再闭合 S2，调节 R2使电流表半偏，读出 R2的阻值B闭合 S1，调节 R1使电流表满偏，再闭合 S2，调节 R1使电流表半偏，读出 R2的阻值C闭合 S1、S 2，调节 R1使电流表满偏，再调节 R2使电流表半偏，读出 R2的阻值D闭合 S1、S 2，调节 R2使电流表满偏，再调节 R1使电流表半偏，读出 R2的阻值6每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地
4、球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极） ，在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（ ）A向东 B向南 C向西 D向北7在如图所示的电路中， E 为电源电动势， r 为电源内阻， R1和 R3均为定值电阻， R2为滑动变阻器当 R2的滑动触点在 a 端时合上开关S，此时三个电表 A1、A 2和 V 的示数分别为 I1、 I2和 U现将 R2的滑动触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）
5、A I1增大， I2 不变， U 增大 B I1减小， I2 增大， U 减小C I1增大， I2 减小， U 增大 D I1减小， I2 不变， U 减小8如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向 .磁场中有 A、 B 两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上 .物块 A 带正电,物块 B 不带电且表面绝缘 .在 t=0 时刻,水平恒力 F 作用在物块 B 上,物块 A、 B 由静止开始做加速度相同的运动 .在物块 A、 B 一起运动的过程中,图乙反映的可能是 （ ）A.物块 A 所受洛伦兹力大小随时间 t 变化的关系B.物块 A 对物块 B 的摩擦力大小随时间 t 变化的关系C
6、.物块 A 对物块 B 的压力大小随时间 t 变化的关系D.物块 B 对地面的压力大小随时间 t 变化的关系R1A1 R3R2a bE、rSVA2- 3 -9如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球 O 点为圆环的圆心，a、 b、 c、 d 为圆环上的四个点， a 点为最高点， c 点为最低点， b、 O、 d 三点在同一水平线上已知小球所受电场力与重力大小相等现将小球从环的顶端 a 点由静止释放，下列判断正确的是 （ ） A小球能越过 d 点并继续沿环向上运动B当小球运动到 c 点时，所受洛伦兹力最大C小球
7、从 a 点运动到 b 点的过程中，重力势能减小，电势能增大D小球从 b 点运动到 c 点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小10. 热敏电阻是一种广泛应用于自动控制电路中的重要电子元件，它的重要特性之一是，其电阻值随着环境温度的升高而减小。如图为一自动温控电路， C 为电容器， A 为零刻度在中央的电流计， R 为定值电阻， Rt为热敏电阻电键 S 闭合稳定后，观察电流表 A 的偏转情况，可判断环境温度的变化情况以下关于该自动温控电路的分析，正确的是（ ）A当发现电流表 A 中的电流方向是由 a 到 b 时，表明环境温度是正在逐渐升高B当发现电流表 A 中的电流方向是由 a 到 b 时，表明
8、环境温度是正在逐渐降低C为了提高该温控装置的灵敏度，应取定值电阻 R 的阻值远大于热敏电阻 Rt的阻值D为了提高该温控装置的灵敏度，应取定值电阻 R 的阻值与热敏电阻 Rt的阻值差不多11光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关 S 与内阻不计、电动势为 E 的电源相连，右端与半径为 L20 cm 的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量 m60 g、电阻 R1 、长为 L的导体棒 ab，用长也为 L 的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度 B0.5 T，当闭合开关 S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成 53角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处
9、于张紧状态，导轨电阻不计，sin 530.8， g10 m/s 2则（ ）A磁场方向一定竖直向下B电源电动势 E3.0 VC导体棒在摆动过程中所受安培力 F0.8ND导体棒在摆动过程中电源提供的电能为 0.048 J12.如图所示,闭合开关 S,电压表的示数为 U,电流表的示数为 I,现向左调节滑动变阻器 R 的触头 P,电压表的示数改变量的大小为 U,电流表的示数改变量- 4 -的大小为 I,则下列说法正确的是（ ） A. 变大 B. 变大C.电阻 R1的功率变大 D.电源的总功率变大13.如图所示,正方形 abcd 区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,O 点是 cd 边的中点。一个带正电的
10、粒子仅在磁场力的作用下,从 O 点沿纸面以垂直于 cd 边的速度射入磁场,经过时间t0刚好从 c 点射出磁场。现让该粒子从 O 点沿纸面以与 Od 成 30角的方向,分别以大小不同的速率射入磁场,则关于该粒子在磁场中运动的时间 t 和离开正方形区域的位置,分析正确的是（ ）A.若 t= t0,则它一定从 dc 边射出磁场 B.若 t= t0,则它一定从 cb 边射出磁场C.若 t=t0,则它一定从 ba 边射出磁场 D.若 t= t0,则它一定从 da 边射出磁场14.某同学对某种抽水泵的电磁泵模型进行了研究。如图泵体是一个长方体,ab 边长为 L1,左右两侧面是边长为 L2的正方形,在泵头通
11、入导电剂后液体的电阻率为 ,泵体所在处有方向垂直纸面向外的匀强磁场 B。工作时,泵体的上下两表面接在电压为 U 的电源(内阻不计)上。理想电流表示数为 I,若电磁泵和水面高度差为 h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为 g。则（ ） A.泵体上表面应接电源正极B.电源提供的电功率为C.电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水D.若在 t 时间内抽取水的质量为 m,这部分水离开电磁泵时的动能为 UIt-mgh-I2 t二.实验题（共 11 分，每空 1 分）15.为了测量某电池的电动势 E（约为 3V）和内阻 r（约为 3） ，可供选择的器材如下：A电流表 G1（2mA 100） B电流表
12、 G2（1mA 内阻未知）C电阻箱 R1（0999.9） D电阻箱 R2（09999）E滑动变阻器 R3（010 1A） F滑动变阻器 R4（01000 10mA）- 5 -G定值电阻 R0（800 0.1A） H待测电池 I导线、电键若干采用如图（甲）所示的电路，测定电流表 G2的内阻，得到电流表 G1的示数 I1、电流表 G2的示数 I2如下表所示：I1（mA） 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00I2（mA） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00根据测量数据，请在图（乙）坐标中描点作出 I1I2图线由图得到电流表 G2的内阻等于在现有器材的条件下，测量该电池电动势
13、和内阻，采用如图（丙）所示的电路在给定的器材中，图中滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 （均填写代号，如 A,B等） 图（a）图（甲）G1G2R0 S 图（丙）G1G2SEI2/mAI1/mA2. 001. 01. 0 0. 5图（乙）- 6 -图（d）16.某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻,“1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表; 电压表:量程 5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值 5 k; 导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点。 (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或
14、“2”)端相连,黑表笔连接另一端。 (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 k 和 V。 (4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为 12 k 和 4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 k。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“1k”挡内部电路的总电阻为 k。 三计算题17 （10 分）图中电源电动势 E12 V，
15、内电阻 r0.5 。将一盏额定电压为 8 V，额定功率为 16 W 的灯泡与一只线圈电阻为 0.5 的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电 100 min。问：（1）电源提供的能量是多少？（2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？（3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？图（b）图（c）- 7 -18 （10 分）如图所示，导体杆 ab 的质量为 m，电阻为 R，放置在与水平成 角的倾斜金属导轨上，导轨间距为 d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，电池内阻不计。求：（1）若导轨光滑，电源电动势 E 多大时能使导体杆静止在导轨上？（2）若杆与导轨之间的动摩擦
16、因数为 ，且不通电时导体不能静止在导轨上，则要使杆静止在导轨上，求电源的电动势的范围？19.（ 10 分 ） 1932 年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。A 处粒子源产生的粒子，质量为 m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为 U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电
17、场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 Bm、f m，试讨论粒子能获得的最大动能 E 。- 8 -20 （11 分）如图甲所示，在 xOy 平面内有足够大的匀强电场，电场方向竖直向上，电场强度 E40 N/C，在 y 轴左侧平面内有足够大的瞬时磁场，磁感应强度 B1随时间 t 变化的规律如图乙所示，15s 后磁场消失，选定磁场垂直纸面向里为正方向在 y 轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场，分布在一个半径为 r0.3 m 的圆形区域(图中未画出)，且圆的左侧与 y 轴相切，磁感应强度 B20.8 T t0 时刻，一质量 m810 4 kg、电荷量
18、 q210 4 C 的微粒从 x 轴上 xP0.8 m 处的 P 点以速度 v0.12 m/s 向 x 轴正方向入射( g 取 10 m/s2，计算结果保留两位有效数字)甲 乙 (1)求微粒在第二象限运动过程中离 y 轴、 x 轴的最大距离；(2)若微粒穿过 y 轴右侧圆形磁场时，速度方向的偏转角度最大，求此圆形磁场的圆心坐标(x， y)- 9 - 10 -北仑中学 2018 学年第二学期高一年级期中考试物理试卷（1 班用）参考答案1.BC 2.C 3.AC 4.BD 5.A 6.A 7.B 8.CD 9.D 10.AD 11.AB 12.AC13.AB 14.AD 15.（1 分） ；200
19、（1 分） ； R3（1 分） ； R2（1 分） ；16.(1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12 (5)9.00 1517. 解：（1）灯泡两端电压等于电源两端电压，且 U E Ir， 则总电流 I8 A，电源提供的能量： E 总 IEt812100605.7610 5（J） 。 （2）通过灯泡的电流 I1 2（A） ，电流对灯泡所做的功86W1 Pt16100600.9610 5（J） 通过电动机的电流 I2826（A） ，电流对电动机所做的功 W2 I2Ut68601002.8810 5（J） （3）灯丝产生的热量 Q1 W10.9610 5（J） ， 电动机线圈产生的热
20、量 Q2 I rt6 20.5601001.0810 5（J） 18.（1）将空间立体图改画为如图所示的侧视图，并对杆进行受力分析，由平衡条件得 F Nsin = 0， Ncos mg0，而 F BIddREB由以上三式解得 BdRmgEtan- 11 -（2）有两种可能性：一种是 E 偏大， I 偏大， F 偏大，导体杆有上滑趋势，摩擦力 f 沿斜面向下，选沿斜面向上为正方向，根据平衡条件有Fcos mgsin (mgcos Fsin )0根据安培力公式有 dREB1以上两式联立解得 。)sin(coi1mg另一种可能是 E 偏小，摩擦力 f 沿斜面向上，同理可得 )sin(coi2BdRm
21、gE综上所述，电池电动势的取值范围是。)sin(coi)sin(coi BdRmgBdRmg19.解(1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 r1,速度为 v1qu= 2mv12qv1B=m vr解得 12mUBq同理，粒子第 2 次经过狭缝后的半径 214mUrBq则 21:r（2）设粒子到出口处被加速了 n 圈2nqUmvBRTqtn- 12 -解得 2BRtU（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即 2qBfm当磁场感应强度为 Bm时，加速电场的频率应为 2mBqf粒子的动能21KEv当 Bmf 时，粒子的最大动能由 Bm决定2vqR解得2mkE当 Bf 时，粒子的最大
22、动能由 fm决定2mvR解得 2kmEf20.解：(1)因为微粒射入电磁场后受到的电场力F 电 Eq810 3 N， G mg810 3 NF 电 G，所以微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动因为 qvB1 m ，所以 R1 0.6 mv2R1 mvB1qT 10 s2 mB1q从图乙可知在 05 s 内微粒向上做匀速圆周运动在 5s10s 内微粒向左匀速运动，运动位移x1 v 0.6 mT2在 10 s15 s 内，微粒又做匀速圆周运动，15 s 以后向右匀速运动，之后穿过 y轴所以，离 y 轴的最大距离- 13 -s0.8 m x1 R11.4 m0.6 m3.3 m离 x 轴的最大距离 s2 R124 R12.4 m(2)如图，微粒穿过圆形磁场要求偏转角最大，入射点 A 与出射点 B 的连线必须为磁场圆的直径因为 qvB2mv2R2所以 R2 0.6 m2 rmvB2q所以最大偏转角 60，所以圆心坐标 x0.30 my s rcos 602.4 m0.3 m 2.3 m，12即磁场的圆心坐标为(0.30,2.3)答案 (1)3.3 m,2.4 m (2)(0.30,2.3)
