资源描述
杭十四中二〇一〇学年第一学期阶段性测试高二年级物理学科（理）试卷
注意事项：
1．考试时间：2010年11月8日13时30分至15时；
2．答题前，务必先在答题卡上正确填涂班级、姓名、准考证号；
3．将答案答在答题卡上，在试卷上答题无效。请按题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效；
4．本卷满分100分，附加题满分20分。试卷共4页；
5．不得使用计算器。
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝，下列说法正确的是
A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0
B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E
C．若放置到该点的检验电荷变为－q，则场中该点的场强大小方向均不变
D．若放置到该点的检验电荷变为－q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反
2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B．由R =U／I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．某些金属合金和化合物的电阻率随温度的降低突然减小为零，这种现象叫做超导现象。
D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
3．在磁场中同一位置放置一条直导线，先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。下面四幅图中表现的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系，、各代表一组、的数据，其中不可能的是
4．有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度图象如图甲所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的
图甲
5．如图所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点．M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点．现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是
A．q的电势能逐渐减小 B．q的电势能逐渐增大
C．q的电势能先增大后减小 D．q的电势能先减小后增大
6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是
A．电动机的输入功率为72 W B．电动机的输出功率为10 W
C．电动机的热功率为12 W D．整个电路消耗的电功率为84 W
7．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值不正确的是
A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变 B．U3/I变大，ΔU2/ΔI变大
C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变 D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
8．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．如图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是
A．可以判断出粒子在a点和b点的速度方向
B．可以判断出粒子在a点和b点的加速度方向
C．不能判断粒子运动过程中所受磁场力的大小变化趋势
D．不能判断粒子是带正电还是带负电
二、不定项选择题（每小题4分，共16分）
9．高压输电线常常是五根线，其中下面三条为输电线，上方两条导线与大地相连。下列情况中，与这两条导线作用原理相同的是
A．超高压带电作业的工人穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
B．学校实验楼楼顶安装了和大地相连的金属棒
C．数字电视信号传输线在内芯外面包了一层铝箔
D．油罐车后部有一根链条拖在地上
10．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，则下列说法正确的是
A．保持电键S闭合，带正电的A板向上移动，则θ增大
B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小
C．电键S断开，带正电的A板向下移动，则θ增大
D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
11．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示，超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I>Ic时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流Ic＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小电珠L上标有“6 V，6 W”的字样，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则
A．短路前通过R1的电流为 A B．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
C．短路后通过R1的电流为 A D．短路后通过R1的电流为2 A
12．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是
A．电子在磁场中运动的时间为 B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场区域的圆心坐标(，) D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)
三、填空题（每空3分，共18分）
13．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的的速度流动而形成的电流是10 mA时，环中运行的电子数目为（已知光速c＝3×108 m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C）
（保留一位有效数字）。
14．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向内时，欲使导体棒静止在斜面上，所加匀强磁场的磁感应强度最小为 。
第16题图
15．下图为多用电表表头，若此时旋钮指示为“欧姆档”，则读数为 ；若此时旋钮指示为“直流电压50V”，则读数为 。
第15题图
第14题图
16．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，上图为该同学做实验时描绘的该灯泡的伏安特性曲线，显示了小灯泡电流随电压从零至额定电压变化的规律。请在答卷上虚线框中画出该实验的电路图。若将该灯泡接入电动势为4V、内阻为2欧的电源中，灯泡的实际功率是 W（保留两位有效数字）
四、计算题（共42分）
a
b
c
d
2L
17．（10分）如图所示，M、N为两条水平放置的平行金属导轨，电阻不计，导轨间距d＝0.2 m．轨道上放置一质量m＝50 g的均匀金属棒ab，其电阻R＝0.5 Ω，棒与两导轨相垂直．已知电源电动势E＝6 V，内电阻r＝0.5 Ω，电阻R0＝2 Ω；整个装置放在匀强磁场中，磁感线与ab棒垂直，这时ab棒对轨道的压力恰好为零，且棒仍处于静止状态，求匀强磁场的磁感应强度大小．(g取10 m/s2，不计导线电阻)
18．（10分）如图所示，在长为宽2倍（bc=2ab=2L）的矩形区域内有正交的电磁场。磁场方向垂直于纸面向里，电场方向平行于纸面向下。一带电粒子从左侧中点水平射入电磁场，恰能直线通过（不计重力）。若撤去磁场，则粒子从c点射出，求：若撤去电场，则粒子从哪射出？
19．（10分）如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成．放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的电子。若极板长为L，间距为d。当A、B板加上电压U时，只有某一速度的电子能从细管C水平射出，细管C离两板等距．已知元电荷为e。试求：
（1）从放射源O发射出的电子的这一速度大小；
（2）电子到达C管时的动能。
20．（12分）“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器，已被广泛应用。如图所示为应变式加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动，随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V，滑块质量为m=，弹簧劲度系数为k=20N/m，电源电动势为E=10V，内阻不计，滑动变阻器总阻值，有效总长度L=8cm。当待测系统静止时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取方向为速度正方向。
（1）为保证电压表能正常使用，上图电路中电阻至少应为多大？
（2）根据的最小值，写出待测系统沿做变速运动时，电压表输出电压U与加速度a的关系式；
（3）根据的最小值，将电压表表盘上的电压刻度改造成适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图中电压表表盘上的小圆内。
四、附加题（共20分）
21．（6分）如图，已知梯形ABCD，其中AB//CD，且，A、B、D点电势分别为1V、2V、5V，则C点电势为 V。
22．（14分）如图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在t=0 时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=时刻刚好从磁场边界上P(，a)点离开磁场。求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷；
（2）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．
参考答案：
1、C 2、C 3、A 4、D 5、B 6、B 7、B 8、A
9、AC 10、CD 11、BC 12、BD
13、5×1011 14、 15、2200欧、 16、（外接分压、图略）
17．
18．解：设粒子的质量为m，带电量为q，粒子射入电磁场时的速度为，则粒子沿直线通过场区时：
①
撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷；在此过程中，粒子做类平抛运动，设粒子的加速庶a，穿越电场所用时间为t，则有：
②
③
④
撤去电场后，在洛仑兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛仑兹力作向心力：
⑤
由以上各式解得：
粒子做圆运动的轨迹如图，粒子将从a点射出。
19．设所求的速度为v0，与上板A成θ角．在垂直于极板的方向上，β粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有＝at2，即d＝at2，水平位移L＝vxt，两式相除得＝＝，又vy＝at＝，所以vx＝vy＝ .所以v0＝＝ .
ks5u
20．（1）变阻器最大电压为U＝8 V，分压电阻的电压则为U0＝2 V，即
U0∶U＝R0∶R＝2∶8
R0＝10 Ω
（2）弹簧长度x的变化范围在变阻器中点两侧4 cm以内，电压表读数变化量为
电压表读数与加速度的关系为
UV＝U+ΔU＝4－100a＝4－100×a＝4－a
（3）8 4 0 -4 -8
21．8V
22． ⑴粒子沿y轴的正方向进入磁场，从P点经过做OP的垂直平分线与x轴的交点为圆心，根据直角三角形有ks5u
解得
，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为
粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得
R
R
R
，，化简得
⑵在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，
在三角形中两个相等的腰为，而它的高是
，半径与y轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是240°。所用 时间 为。
所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为。
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