2014-2015学年度高埂中学高二上期期末模拟考试卷
物理试题
考试范围：选修3-1，选修3-2第一章；满分100分，考试时间：90分钟
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
一、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、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（ ）
A．奥斯特发现了点电荷的相互作用规律
B．库仑发现了电流的磁效应
C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
D．法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律
2、在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是( )
3、如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等。两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )
A．1、3两点电势相同
B．5、6两点电场强度相同
C．4、5两点电势不同
D．2点的电场强度和电势均为最大值
4、http://www.ks5u.com/如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则：
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
5、关于电场强度，下述说法正确的是( )
A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强跟试探电荷受到电场力及其电量共同决定
B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强大小与该点到点电荷距离的二次方成反比
C．根据E =U/d , 可知匀强电场中的场强在数值上等于单位距离上的电势差
D．电场强度是矢量，其方向跟试探电荷在该点的受力方向相同
6、带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将（ ）
A．可能做直线运动 B．可能做匀减速运动
C．一定做曲线运动 D．可能做匀速圆周运动
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二、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分，每小题给出四个选项中有的一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
7、关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.某电流元放在磁场A处,受到的磁场力比B处的大,说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
B.由B=可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与IL成反比
C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零
D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
8、一个直流电动机内阻为R，所加电压为U，电流为I，当它工作时，下述说法中错误的是（ ）
A.电动机的输出功率为 B.电动机的发热功率为I2R
C.电动机的输出功率为IU﹣I2R D.电动机的功率可写作IU=I2R=
9、如图所示，真空中某点固定一带正电的点电荷，图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心与该点电荷重合。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为该粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c 三点是实线与虚线的交点，则该粒子( )
A．带正电
B．在c 点受力最大
C．在b 点的电势能大于在c 点的电势能
D．由a 点到b 点的动能变化小于由b 点到c 点的动能变化
10、如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R．已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则( )
A．液滴带正电 B．液滴荷质比
C．液滴顺时针运动 D．液滴运动速度大小
11、1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是：
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小
12、如图所示,两根平行长直金属轨道,固定在同一水平面内,问距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m
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的导体棒ab垂直于轨道放置,且与两轨道接触良好,导体棒与轨道之间的动摩擦因数为。导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿轨道运动距离l 时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直)c设导体棒接人电路的电阻为r,轨道电阻不计,重力加速度大小为g。在这一过程中（ ）
A.导体棒运动的平均速度为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能
第Ⅱ卷（非选择题，共58分）
三、实验探究题：本题共3小题，共16分。
13、在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。
实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的 而增大，随其所带电荷量 而增大。(每空1分，共2分)
此同学在探究中应用的科学方法是 （选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”）（2分）
14、(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔．
将正确步骤按合理的顺序为________．（2分）
根据实图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω.（2分）
(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )．（2分）
A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
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15、研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，其电阻约为5Ω，步骤如下：用伏安法测定该圆柱体的电阻，除被测圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：
A.电流表A1(量程0～0.6A，内阻约0.5 Ω)
B.电流表A2(量程0～3A，内阻约0.1Ω)
C.电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
D.电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)
E.直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
H.开关S、导线若干
（1）为完成实验并且使实验误差减小，电压从零开始可调以测得多组数据，应选择的仪器为 （填写仪器的代号）（2分）
（2）请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图。（2分）
（3）被测圆柱体电阻的测量值与真实值比较，将 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）（2分）
四、计算题：本题共3个小题，共42分。解答应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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16、（10分）如图,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于水平向右的匀强电场中.小球静止在A点时,绝缘杆偏离竖直方向角.已知重力加速度为g.
(1) 求电场强度的大小;
(2) 将杆拉至水平位置OB,在此处将小球自由释放.求小球到达A点时的速度大小（结果用根号表示）.
17、（14分）电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m=200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω，直接对超导电动机（线圈为超导材料，电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率η=90%的传动装置带动车轮转动．保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受阻力恒为f=653N，g=10m/s2，试求：
（1）若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？
（2）已知某斜坡路面的倾角为θ，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（轿车所受阻力大小不变，sinθ=0.2585）
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18、（18分）如图所示，在高度为L、足够宽的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd，在MN上方某一高度由静止开始自由下落．当bc边进入磁场时，导线框恰好做匀速运动．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）导线框刚下落时，bc边距磁场上边界MN的高度h；
（2）导线框离开磁场的过程中，通过导线框某一横截面的电量q；
（3）导线框穿越磁场的整个过程中，导线框中产生的热量Q．
2014-2015学年度高埂中学高二上期期末模拟考试卷
物理试题参考答案
一、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、D
【解析】A、B库仑发现了点电荷的相互作用规律，奥斯特发现了电流的磁效应，故AB错误．
C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，故C错误．
D、法拉第最早引入电场的概念，并发现了电磁感应现象，即发现了磁场产生电流的条件和规律，故D正确．
故选D
2、C
3、B
4、A
【解析】A、只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确；
B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；
C、只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E=可知，电场力变大，带点微粒向上运动，故C错误；
D、若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，故D错误．
故选A
5、B
6、C
【解析】在图示时刻，质点所受合力方向与质点速度方向相反，质点做减速运动，质点速度减小，由f=qvB可知，质点受到的洛伦兹力减小，则质点所受重力与洛伦兹力的合力与速度方向不再在同一直线上，即质点的速度方向与所受合力方向不在同一直线上，质点将做曲线运动；由于合力与速度不垂直，粒子不可能做匀速圆周运动；
故选C．
二、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分，每小题给出四个选项中有的一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
7、D
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【解析】A、一小段通电导线垂直放在磁场A处，受到的磁场力比垂直放在B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大，故A错误；
B、公式B=可知，磁感应强度的定义式，运用比值法定义，B反映磁场本身的性质，与F、IL无关．故B错误．
C、一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能有磁场，由于通电导体与磁场平行，故C错误．
D、小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向．故D正确．
故选：D．
8、AD
【解析】
考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
专题： 恒定电流专题．
分析： 电动机工作时，输入功率P=UI，内部消耗的功率为P热=I2R，
输出功率P出=P﹣P热．
解答： 解：A、电动机的输出功率P出=P﹣P热=UI﹣I2R．故A错误，C正确．
B、电动机的发热功率，根据焦耳定律，P热=I2R．故B正确．
D、因为P＞P热，即UI＞I2R，U＞IR，欧姆定律不适用．故UI不能转化成I2R和，故D错误．
本题选错误的
故选：AD
点评： 解决本题的关键掌握电动机输入功率、输出功率、发热功率之间的关系．
9、AC
10、C
11、D
12、BD
【解析】【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、功的计算。
【解析】A、当杆的速度达到最大时，安培力，杆受力平衡，故
，所以，故A错误；
B、流过电阻R的电荷量为，故B正确；
C、根据能量守恒定律知，恒力F与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热与动能的增加量，故C错误；
D、根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于导体棒动能的变化量，D正确。
故选：BD
三、实验探究题：本题共3小题，共16分。
13、减小（1分）
增大（1分）
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控制变量法（2分）
14、（1） dabe （2分）
3k Ω（2分）
（2） AC（2分）
15、（1）ACEFH（2分）
（2）电流表外接，滑动变阻器分压式接法，图略（2分）
（3）偏小（2分）
四、计算题：本题共3个小题，共42分。解答应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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16、（10分）
解：（1）小球静止在A点时，由受力平衡得：
----4分
解得：E= ----2分
（2）小球从B到A过程，由动能定理得：
----4分
解得到达A点时的速度： ----2分
17、（14分）
解：（1）（8分）电源输出电压：U=E﹣Ir=195V …①----2分
电动机功率：P=UI=19500W …②----2分
由动能定理：ηPt﹣fs= …③----2分
由②③代入数据解得：s=100m …④----2分
（2）（6分）当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：
F=mgsin+f …⑤----2分
又 Fvm=ηp …⑥----2分
由④⑤代入数据解得：vm=15m/s …⑦----2分
18、（18分）
解：（1）（7分）设线框进入磁场时的速度为v，由于导线框恰好做匀速运动，所以安培力与重力大小相等，方向相反，即mg=F安 ----2分
线框bc边切割磁感线产生的电动势为：E=BLv
故线框中产生的电流为：I=
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线框在磁场中所受安培力为：F安=BIL= ----2分
线框进入磁场前做自由落体运动，根据动能定理可以求出线框进入磁场时的速度v，即：
mgh= ----2分
所以：h== ----1分
（2）（5分）根据法拉第电磁感应定律，离开磁场的过程中产生的感应电动势：
----2分
感应电流：
通过导线框某一横截面的电量：q=I△t ----2分
联立解得： ----1分
（3）（4分）由于磁场的宽度与线框的宽度相等，所以线框匀速穿过整个的磁场，整个的过程中线框减小的重力势能转化为线框产生的热量，即： ----2分
Q=2mgL ----2分
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