红星中学2008―2009学年度第一学期期中测试卷

物理学科

一  选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。每题有一个或多个选项符合题意)

1 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ACD   ）

A．卡文迪许测出引力常数G

B．法拉第发现电流的磁效应

C．安培提出“分子电流假说”，揭示了磁现象的电本质

D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

2 一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如图中（下左）虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从运动到的过程中，能量变化情况为(  C   )

A．机械能减小               B．电势能增加

C．动能和电势能之和减小     D．重力势能和电势能之和增加

3 许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压，图中R₁、 R₂是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R₀（阻值约为500Ω）两端的电压进行粗调和微调，已知两滑动变阻器的最大电阻分别为200Ω和10Ω，那么，下面关于R₁、 R₂的说法中正确的是（  B   ）

A．如R₁ =200Ω, R₂ =10Ω，调节R₁起粗调作用

B．如R₁=10Ω, R₂=200Ω，调节R₁起微调作用

C．如R₁=200Ω, R₂=10Ω，调节R₂起粗调作用

D．如R₁=10Ω, R₂=200Ω，调节R₂起微调作用

4  如图所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（  C ）

A. E=mg/q      B. E=2mg/q 

C. E=3mg/q     D.不能确定

5  如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，有质量分别为m₁、m₂的a、b两带负电的微粒，a的电量为q₁，恰能静止于场中空间的c点，b的电量为q₂，在过c点的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动，则（  D ）

  A.a、b粘在一起后在竖直平面内以速率做匀速圆周运动

  B.a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动

  C.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r的匀速圆周运动

  D.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动

6  法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应，共同获得2007年诺贝尔物理学奖．所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象．物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用，他们的探究如下：为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图是磁报警装置一部分电路示意图，其中RB是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R_B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将  (    C   )

    A．I变大，U变大          B．I变小，U变小

    C．I变大，U变小          D．I变小，U变大

7  如图所示，a、b带等量异种电荷，M、N为a、b连线的中垂线.现有一带电粒子从M点以一定的初速度v射出，开始时的一段轨迹如图中细线所示.若不计重力的作用，则在飞越该电场的过程中，下列说法正确的是（ABD  ）

A.该粒子带负电                

B.该粒子的动能先增加后减少

C.该粒子的电势能先增加后减少

D.该粒子运动到无穷远处后，其速度大小一定仍为v

8  如图所示，两个正、负点电荷，在库仑力作用下，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，以下说法正确的是　(  BC   )

Ａ．它们所需要的向心力不相等　?         

Ｂ．它们做圆周运动的角速度相等

Ｃ．它们的线速度与其质量成反比

Ｄ．它们的运动半径与电荷量成反比

9  如图所示为白炽灯Ｌ_１（规格为“220Ｖ，100Ｗ”）、Ｌ_２（规格为“220Ｖ，60Ｗ”）的伏安特性曲线（Ｉ-Ｕ图象），则根据该曲线可确定将Ｌ_１、Ｌ_２两灯串联在220Ｖ的电源上时，两灯的实际功率之比大约为　(  D    )

Ａ．1∶2　 　     Ｂ．3∶5　

Ｃ．5∶3　　      Ｄ．1∶3 

10  如图所示电路中，电源电动势为，内电阻为ｒ，Ｒ_１、Ｒ_２为定值电阻，Ｒ_３为可变电阻，Ｃ为电容器．在可变电阻Ｒ_３由较小逐渐变大的过程中　( AB     )

Ａ．流过Ｒ_２的电流方向是由ｂ到ａ　?         

Ｂ．电容器被充电

Ｃ．电容器的带电量在逐渐减少             　

Ｄ．电源内部消耗的功率变大

注意：请同学们将选择题的答案填写到下面方框内

题 号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

二  填空题(每小题4分,共20分)

11如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点分别放置点电荷q_A、q_B,测得C点场强方向与BA方向平行.则两点电荷电荷量大小之比q_A∶q_B为_     1:8____________。

12  如图所示，质量为m、带电荷量为+q的粒子在O点以初速度v₀与水平方向成θ角射出，粒子在运动中受阻力大小恒定为f，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证粒子仍沿v₀方向做直线运动，则所加匀强电场的最小值为  mgcosθ/q            。

13 如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置B时，对轨道的压力为2mg ，则带电小球在滑动过程中的最大速度为 。

14 如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共有n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为m₁、m₂的砝码，天平平衡.当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知磁感应强度的大小为  mg/2nIl         。

15 在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，常使用一种电磁泵.如图所示为这种电磁泵的结构.将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动.如果导管的截面积为a×b，磁场的宽度为L，磁感应强度为B，液态穿过磁场区域的电流为I，求驱动力造成的压强差为  BI/a           。

三 实验题(两小题共14分)

16 (6分)某同学测量一只未知阻值的电阻。

①他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？

答：                                                                 

②若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．

③该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将

      （填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．

17(8分)有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．

A．待测电流表A₀：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．

B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．

C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．

D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．

E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．

F．开关S一个．

(1) 根据你的测量需要，“B．电流表A”、“C．电压表V”中

应选择 ____________．（只需填写序号即可）

(2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图．

(3) 测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流I_Amax = ________        ，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_______________________________________．

四 计算题(本题共3小题，共24分。要求写出必要的文字说明、方程式和文字说明。)

18 (8分)  如右图所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L=0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12 V，内电阻r=1.0 Ω.一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的，取g=10 m/s²,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.要保持金属棒静止在导轨上.求：

（1）回路中电流的大小；

（2）滑动变阻器接入电路的阻值.

19（8分）如图所示，xOy平面内的圆与y轴相切于坐标原点O．在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为To．若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为To /2．若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变．求：该带电粒子穿过场区的时间．

(t==?arctan2).

20 (10分)质量为m的静止带电粒子，被加速电压为U、极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场，偏转极板长度和极板距离均为L.带点粒子离开偏转电场后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B.若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：

（1）匀强磁场的宽度D至少为多少？

（2）该带电粒子周期性运动的周期T是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？