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紅星中學2008―2009學年度第一學期期中測試卷

物理學科

一  選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。每題有一個或多個選項符合題意)

1 許多科學家在物理學發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列表述正確的是（ ACD   ）

A．卡文迪許測出引力常數(shù)G

B．法拉第發(fā)現(xiàn)電流的磁效應

C．安培提出“分子電流假說”，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

D．庫侖總結(jié)并確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律

2 一帶電油滴在勻強電場中的運動軌跡如圖中（下左）虛線所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從運動到的過程中，能量變化情況為(  C   )

A．機械能減小               B．電勢能增加

C．動能和電勢能之和減小     D．重力勢能和電勢能之和增加

3 許多精密儀器中常常采用如圖所示的電路精確地調(diào)節(jié)某一電阻兩端的電壓，圖中R₁、 R₂是兩只滑動變阻器，通過它們可以對負載電阻R₀（阻值約為500Ω）兩端的電壓進行粗調(diào)和微調(diào)，已知兩滑動變阻器的最大電阻分別為200Ω和10Ω，那么，下面關(guān)于R₁、 R₂的說法中正確的是（  B   ）

A．如R₁ =200Ω, R₂ =10Ω，調(diào)節(jié)R₁起粗調(diào)作用

B．如R₁=10Ω, R₂=200Ω，調(diào)節(jié)R₁起微調(diào)作用

C．如R₁=200Ω, R₂=10Ω，調(diào)節(jié)R₂起粗調(diào)作用

D．如R₁=10Ω, R₂=200Ω，調(diào)節(jié)R₂起微調(diào)作用

4  如圖所示，在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細管的圓心O處放一點電荷，將質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點處的電場強度大小為（  C ）

A. E=mg/q      B. E=2mg/q 

C. E=3mg/q     D.不能確定

5  如圖所示，在某空間同時存在著相互正交的勻強電場E和勻強磁場B，電場方向豎直向下，有質(zhì)量分別為m₁、m₂的a、b兩帶負電的微粒，a的電量為q₁，恰能靜止于場中空間的c點，b的電量為q₂，在過c點的豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，在c點a、b相碰并粘在一起后做勻速圓周運動，則（  D ）

  A.a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)以速率做勻速圓周運動

  B.a、b粘在一起后仍在豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動

  C.a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑大于r的勻速圓周運動

  D.a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運動

6  法國和德國兩名科學家先后獨立發(fā)現(xiàn)了“巨磁電阻”效應，共同獲得2007年諾貝爾物理學獎．所謂“巨磁電阻”效應，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象．物理興趣小組的同學從“巨磁電阻”效應聯(lián)想到一些應用，他們的探究如下：為了兒童安全，布絨玩具必須檢測其中是否存在金屬斷針，可以先將玩具放置強磁場中，若其中有斷針，則斷針被磁化，用磁報警裝置可以檢測到斷針的存在．如圖是磁報警裝置一部分電路示意圖，其中RB是利用“巨磁電阻”效應而制作的磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，a、b接報警器，當傳感器R_B所在處出現(xiàn)斷針時，電流表的電流I、ab兩端的電壓U將  (    C   )

    A．I變大，U變大          B．I變小，U變小

    C．I變大，U變小          D．I變小，U變大

7  如圖所示，a、b帶等量異種電荷，M、N為a、b連線的中垂線.現(xiàn)有一帶電粒子從M點以一定的初速度v射出，開始時的一段軌跡如圖中細線所示.若不計重力的作用，則在飛越該電場的過程中，下列說法正確的是（ABD  ）

A.該粒子帶負電                

B.該粒子的動能先增加后減少

C.該粒子的電勢能先增加后減少

D.該粒子運動到無窮遠處后，其速度大小一定仍為v

8  如圖所示，兩個正、負點電荷，在庫侖力作用下，它們以兩者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動，以下說法正確的是　(  BC   )

Ａ．它們所需要的向心力不相等　?         

Ｂ．它們做圓周運動的角速度相等

Ｃ．它們的線速度與其質(zhì)量成反比

Ｄ．它們的運動半徑與電荷量成反比

9  如圖所示為白熾燈Ｌ_１（規(guī)格為“220Ｖ，100Ｗ”）、Ｌ_２（規(guī)格為“220Ｖ，60Ｗ”）的伏安特性曲線（Ｉ-Ｕ圖象），則根據(jù)該曲線可確定將Ｌ_１、Ｌ_２兩燈串聯(lián)在220Ｖ的電源上時，兩燈的實際功率之比大約為　(  D    )

Ａ．1∶2　 　     Ｂ．3∶5　

Ｃ．5∶3　　      Ｄ．1∶3 

10  如圖所示電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為ｒ，Ｒ_１、Ｒ_２為定值電阻，Ｒ_３為可變電阻，Ｃ為電容器．在可變電阻Ｒ_３由較小逐漸變大的過程中　( AB     )

Ａ．流過Ｒ_２的電流方向是由ｂ到ａ　?         

Ｂ．電容器被充電

Ｃ．電容器的帶電量在逐漸減少             　

Ｄ．電源內(nèi)部消耗的功率變大

注意：請同學們將選擇題的答案填寫到下面方框內(nèi)

題 號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

二  填空題(每小題4分,共20分)

11如圖所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，∠B=30°，現(xiàn)在A、B兩點分別放置點電荷q_A、q_B,測得C點場強方向與BA方向平行.則兩點電荷電荷量大小之比q_A∶q_B為_     1:8____________。

12  如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子在O點以初速度v₀與水平方向成θ角射出，粒子在運動中受阻力大小恒定為f，如果在某方向加上一定大小的勻強電場后，能保證粒子仍沿v₀方向做直線運動，則所加勻強電場的最小值為  mgcosθ/q            。

13 如圖所示，光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強電場中，一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下，滑到最低位置B時，對軌道的壓力為2mg ，則帶電小球在滑動過程中的最大速度為 。

14 如圖所示的天平可用來測定磁感應強度.天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L，共有n匝，線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里.當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m₁、m₂的砝碼，天平平衡.當電流反向（大小不變）時，左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知磁感應強度的大小為  mg/2nIl         。

15 在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動血液等導電液體時，由于不允許傳動機械部分與這些流體相接觸，常使用一種電磁泵.如圖所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu).將導管放入磁場中，當電流通過導電液體時，這種液體即被驅(qū)動.如果導管的截面積為a×b，磁場的寬度為L，磁感應強度為B，液態(tài)穿過磁場區(qū)域的電流為I，求驅(qū)動力造成的壓強差為  BI/a           。

三 實驗題(兩小題共14分)

16 (6分)某同學測量一只未知阻值的電阻。

①他先用多用電表進行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結(jié)果如圖甲所示，為了使多用電表測量的結(jié)果更準確，該同學接著應該進行哪些操作？

答：                                                                 

②若該同學再用“伏安法”測量該電阻，所用器材如圖乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5 kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器阻值為50Ω．圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準確地測量電阻，請你完成其余的連線．

③該同學按照“伏安法”測量電阻的要求連接好圖乙電路后，測得的電阻值將

      （填“大于”、“小于”或“等于”）被測電阻的實際阻值．

17(8分)有以下的可供選用的器材及導線若干條，要求盡可能精確地測量出待測電流表的滿偏電流．

A．待測電流表A₀：滿偏電流約為700～800μA、內(nèi)阻約100Ω，已知表盤刻度均勻、總格數(shù)為N．

B．電流表A：量程0.6A、內(nèi)阻0.1Ω．

C．電壓表V：量程3V、內(nèi)阻3kΩ．

D．滑動變阻器R：最大阻值200Ω．

E．電源E：電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5Ω．

F．開關(guān)S一個．

(1) 根據(jù)你的測量需要，“B．電流表A”、“C．電壓表V”中

應選擇 ____________．（只需填寫序號即可）

(2) 在虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計的實驗電路圖．

(3) 測量過程中，測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流I_Amax = ________        ，式中除N、n外，其他字母符號代表的物理量是_______________________________________．

四 計算題(本題共3小題，共24分。要求寫出必要的文字說明、方程式和文字說明。)

18 (8分)  如右圖所示，在傾角為37°的斜面上，固定著寬L=0.25 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和變阻器.電源電動勢E=12 V，內(nèi)電阻r=1.0 Ω.一質(zhì)量m=20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好，導軌與金屬棒的電阻不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中.若金屬導軌是光滑的，取g=10 m/s²,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.要保持金屬棒靜止在導軌上.求：

（1）回路中電流的大�。�

（2）滑動變阻器接入電路的阻值.

19（8分）如圖所示，xOy平面內(nèi)的圓與y軸相切于坐標原點O．在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強電場和垂直于圓面的勻強磁場一個帶電粒子（不計重力）從原點O沿x軸進入場區(qū)，恰好做勻速直線運動，穿過場區(qū)的時間為To．若撤去磁場，只保留電場，其他條件不變，該帶電粒子穿過場區(qū)的時間為To /2．若撤去電場，只保留磁場，其他條件不變．求：該帶電粒子穿過場區(qū)的時間．

(t==?arctan2).

20 (10分)質(zhì)量為m的靜止帶電粒子，被加速電壓為U、極板間距離為d的勻強電場加速后，從正中央垂直射入電壓為U的勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)極板長度和極板距離均為L.帶點粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后即進入一個垂直紙面方向的勻強磁場，其磁感應強度為B.若不計重力影響，欲使帶電粒子通過某路徑返回S點，求：

（1）勻強磁場的寬度D至少為多少？

（2）該帶電粒子周期性運動的周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負極多長時間變換一次方向？