【推荐】浙江省宁波市北仑中学2018-2019学年高一物理下学期期中试卷1班用.doc

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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0
D ．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 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Δt 内，通过导线横截面的自由电子数为（ ）
A ．nvS Δt
B ．nv Δt
C ．q
t
I ∆
D ．
qS t I ∆
4.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相同
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S 1，调节R 1使电流表满偏，再闭合S 2，调节R 2使电流表半偏，读出R 2的阻值
B ．闭合S 1，调节R 1使电流表满偏，再闭合S 2，调节R 1使电流表半偏，读出R 2的阻值
C ．闭合S 1、S 2，调节R 1使电流表满偏，再调节R 2使电流表半偏，读出R 2的阻值
D ．闭合S 1、S 2，调节R 2使电流表满偏，再调节R 1使电流表半偏，读出R 2的阻值 6．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，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，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a
端时合上开关S，此时三个电表A
1、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（）
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.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
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，R t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R t 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R t 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L ＝20 cm 的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m ＝60 g 、电阻R ＝1 Ω、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B ＝0.5 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θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g ＝10 m/s 2则（ ）
A ．磁场方向一定竖直向下
B ．电源电动势E ＝3.0 V
C ．导体棒在摆动过程中所受安培力F ＝0.8N
D ．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J
12.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ΔU,电
流表的示数改变量的大小为ΔI,则下列说法正确的是（ ） A.变大
B.
变大
C.电阻R 1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t 0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=t
0,则它一定从dc边射出磁场 B.若t=t
,则它一定从cb边射出磁场
C.若t=t
0,则它一定从ba边射出磁场 D.若t=t
,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L
1,左右两侧面是边长为L
2
的正方形,在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,
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-I2t
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3Ω），可供选择的器材如下：
A．电流表G
1（2mA 100Ω） B．电流表G
2
（1mA 内阻未知）
C．电阻箱R1（0~999.9Ω） D．电阻箱R2（0~9999Ω）
E．滑动变阻器R3（0~10Ω 1A） F．滑动变阻器R4（0~1000Ω 10mA）G．定值电阻R0（800Ω 0.1A） H．待测电池 I．导线、电键若干
①采用如图（甲）所示的电路，测定电流表G
2的内阻，得到电流表G
1
的示数I1、
电流表G
2
的示数I2如下表所示：
根据测量数据，请在图（乙）坐标中描点作出I 1—I 2图线．由图得到电流表G 2的内阻等于 Ω．
②在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图（丙）所示的电路．在给定的器材中，图中滑动变阻器①应该选用 ，电阻箱②应该选用 （均填写代号，如A,B 等）．
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
:
图（a ）
图（甲）
图（丙）
2
图（乙）
图（d ）
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 Ω; 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“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 Ω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 Ω和4.00 V 。

从测量数据可知,电压表的内阻为 k Ω。

(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 Ω。

三．计算题
17．（10分）图中电源电动势E ＝12 V ，内电阻r ＝0.5 Ω。

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 Ω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 ）
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θ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因数为μ，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B
m 、f
m
，试讨论粒子能获得的最大动
能E
㎞。

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E＝40 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，15πs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r＝0.3 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B2＝0.8 T．t＝0时刻，一质量m＝8×10－4 kg、电荷量q＝2×10－4 C的微粒从x轴
上x P＝－0.8 m处的P点以
速度v＝0.12 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)．
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.AC
13.AB 14.AD
15.①（1分）；200（1分）；②R 3（1分）；R 2（1分）；
16.(1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12 (5)9.00 15 17. 解：（1）灯泡两端电压等于电源两端电压，且U ＝E －Ir ，
则总电流I ＝8 A ，电源提供的能量：E 总＝IEt ＝8×12×100×60＝5.76×105
（J ）。

（2）通过灯泡的电流I 1＝
8
16
＝2（A ），电流对灯泡所做的功 W 1＝Pt ＝16×100×60＝0.96×105（J ） 通过电动机的电流I 2＝8－2＝6（A ），
电流对电动机所做的功W 2＝I 2Ut ＝6×8×60×100＝2.88×105（J ） （3）灯丝产生的热量Q 1＝W 1＝0.96×105（J ），
电动机线圈产生的热量Q 2＝I 22rt ＝62×0.5×60×100＝1.08×105（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 －N sin θ = 0，N cos θ－mg ＝0，而F ＝BId ＝d R
E B
由以上三式解得Bd
Rmg E θ
tan =
（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
F cos θ－mg sin θ－μ(mg cos θ＋ F sin θ)＝0 根据安培力公式有d R
E B
F 1
= 以上两式联立解得)
sin (cos )
cos (sin 1θμθθμθ-+=
Bd Rmg E 。

另一种可能是E 偏小，摩擦力f 沿斜面向上，同理可得)
sin (cos )
cos (sin 2θμθθμθ+-=Bd Rmg E
综上所述，电池电动势的取值范围是
)
sin (cos )
cos (sin )sin (cos )cos (sin θμθθμθθμθθμθ-+≤≤+-Bd Rmg E Bd Rmg 。

19.解(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r 1,速度为v 1 qu=
1
2
mv 12 qv 1B=m 2
11v r
解得
1r =
同理，粒子第2次经过狭缝后的半径
2r =
则
21:r r
（2）设粒子到出口处被加速了n 圈
22
1222nqU mv v qvB m
R
m T qB t nT π===
= 解得 2
2BR t U
π=
（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2qB
f m
π= 当磁场感应强度为B m 时，加速电场的频率应为2m
Bm qB f m
π=
粒子的动能2
12
K E mv = 当Bm f ≤m f 时，粒子的最大动能由B m 决定
2m
m m v qv B m R
=
解得2222m km
q B R E m
=
当Bm f ≥m f 时，粒子的最大动能由f m 决定
2m m v f R π=
解得 2222km m E mf R π=
20.解：(1)因为微粒射入电磁场后受到的电场力
F 电＝Eq ＝8×10－3 N ，
G ＝mg ＝8×10－3 N
F 电＝
G ，所以微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
因为qvB 1＝m v 2R 1，所以R 1＝mv
B 1q ＝0.6 m
T ＝2πm
B 1q
＝10π s
从图乙可知在0～5 π s 内微粒向上做匀速圆周运动 在5πs ～10πs 内微粒向左匀速运动，运动位移
x 1＝v T
2
＝0.6π m
在10π s ～15π s 内，微粒又做匀速圆周运动，15π 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
s ＝0.8 m ＋x 1＋R 1＝1.4 m ＋0.6π m ≈3.3 m 离x 轴的最大距离s ′＝2R 1×2＝4R 1＝2.4 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qvB
2＝mv 2
R 2
所以R 2＝
mv
B 2q
＝0.6 m ＝2r 所以最大偏转角θ＝60°，所以圆心坐标x ＝0.30 m
y ＝s ′－r cos 60°＝2.4 m －0.3 m ×1
2≈2.3 m ，
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)。