河南省开封市兰考县第一高级中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题

河南省开封市兰考县第一高级中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题

河南省开封市兰考县第一高级中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题 ‎ 一、选择题（1-6单选每题4分，7-10多选每题4分漏选扣2分错选不得分）.‎ ‎1、物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是（ 　）‎ A. 法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性 B. 把电容器的电量Q和两极板间的电压U的比值定义为电容，是基于该比值的大小取决于电量Q和电压U,且它能反映电容器容纳电荷的本领 C. 奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质 D. 库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究 ‎2、一束几种不同的正离子，垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图。对这些离子，可得出结论（　　）‎ A．它们的动能一定各不相同 B．它们的电量一定各不相同 C．它们的质量一定各不相同 D．它们的荷质比一定各不相同 ‎3、如图所示，矩形区域MPQN长MN=d，宽MP=d，一质量为m（不计重力）、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度v0水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E 的大小与磁感应强度B的大小的比值为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎4、奥斯特通过实验证实了通电直导周围存在着磁场，通电直导线在某点处产生磁感应强度大小表达式为，I为直导线中电流强度的大小，r为该点到直导线的距离。如图所示，A、B、C三根通电直导线位于等腰直角三角形的个顶点，其电流大小分别为2I、I、I，A、C导线的电流方向垂直纸面向里，B导线的电流方向垂直纸面向外，O点为斜边AC的中点，B导线在O点处的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度大小为( )‎ A. O B. B C. B D. 2B ‎5、如图所示，在一垂直于xOy平面的匀强磁场中，有甲、乙两个不同的带电粒子（不计重力和两粒子间的作用力），同时从坐标原点O分别沿与x轴正方向成30o和60o的方向，以v1和v2的速度垂直于磁场方向射入磁场中，并同时到达x轴上的P点。则由此可得甲、乙两粒子的比荷之比k1：k2和速率之比v1：v2分别为（ ）‎ A. 2：1，2： B. 1：2，：2‎ C. 2：1，：2 D. 1：2， 2：‎ ‎6、电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比(即)。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是( )‎ A.只将轨道长度L变为原来的2倍 B.只将电流I增加至原来的2倍 C.只将弹体质量减至原来的一半 D.将弹体质量减至原来的一半，同时将电流I增大至原来的2倍 ‎7、如图所示，半径为r的圆刚好与正方形abcd的四个边相切，在圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电粒子从ad边的中点以某一初速度沿纸面且垂直ad边方向射入磁场，一段时间后粒子从圆形磁场区域飞出并恰好通过正方形的d点，设该粒子在磁场中运动的轨道半径为R，运动时间为t，若粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，粒子重力不计，下列关系正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎8、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大 B. 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短 C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子 D. 质子第n次被加速前后的轨道半径之比为：‎ ‎9、如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N：P、Q间的加速电场：静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O 等距的各点电场强度大小相等，磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外，M为胶片。由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S，垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点，粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力，下列说法正确的是 A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小 ‎10、电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。如图所示为电磁流量计的示意图,匀强磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B;当管中的导电液体流过时,测得管壁上a、b两点间的电压为U,单位时间(1 s)内流过管道横截面的液体体积为流量(m3),已知管道直径为D,则( )‎ A. 管中的导电液体流速为 B. 管中的导电液体流速为 ‎ C. 管中的导电液体流量为 D. 管中的导电液体流量为 二、实验题（11题每空2分图3分，12题每空3分）‎ ‎11、(1)用20分度的游标卡尺测物体的长度，如图甲所示，读数为________cm.‎ 用螺旋测微器测物体的厚度，如图乙所示，读数为______mm.‎ ‎(2)某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：‎ ‎①用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1 k、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如下图中虚线所示)．为了较准确地进行测量，应该选择 档位：‎ ‎②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：‎ A．直流电源(电压3 V，内阻不计)‎ B．电压表V1(量程：0～5 V，内阻约为5 kΩ)‎ C．电压表V2(量程：0～15 V，内阻约为25 kΩ)‎ D．电流表A1(量程：0～25 mA，内阻约为1 Ω)‎ E．电流表A2(量程：0～250 mA，内阻约为0.1 Ω)‎ F．滑动变阻器一只，阻值0～5 Ω G．电键一只，导线若干 在上述仪器中，电流表应选择________(填“A1”或“A2”)‎ ‎（3）请在方框内画出电路原理图．‎ ‎12、利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差。‎ ‎(1)应该选择的实验电路是图中的_______(选填“甲”或“乙”)。‎ ‎(2)根据上面图线可得出干电池的电动势E＝_______V，内电阻r＝_______Ω。（保留两位有效数字）‎ 三、计算题（13题10分、14题15分、15题15分）‎ ‎13、如图所示，边长为‎100 cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同垂直线圈平面，磁感应强度大小各为B2＝0.6 T，B1＝0.4 T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？（规定穿过原线圈平面的磁通量为正）‎ ‎14、如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距‎1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通过‎3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度；‎ ‎（2）ab棒对导轨的压力；‎ ‎（3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．‎ ‎15、如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有沿–y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为m，带电荷量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿x轴的负方向从坐标为（‎3L，L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴正方向的夹角为45°，求：‎ ‎（1）粒子从O点射出的速度v大小 ‎（2）电场强度E和磁感应强度B的大小 ‎（3）粒子从P点运动到O点过程中所用的时间 参考答案 一、单项选择 ‎1、【答案】B ‎【解析】试题分析：密立根精确测定了元电荷的电荷量，故A错误；把电容器的电量Q和两极板间的电压U的比值定义为电容，电容能反映电容器容纳电荷的本领，由电容器本身决定，与电量Q和电压U无关，故B错误；安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故C错误；库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，并得出了电荷间作用的规律--库仑定律，故D正确。‎ 考点：物理学史 ‎2、【答案】D ‎3、【答案】B ‎【解析】在电场中做类似平抛运动过程，根据分运动公式，有水平方向，竖直方向：‎ ‎，只有磁场时，做匀速圆周运动，轨迹如图所示：结合几何关系，有，解得，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，联立解得，故，B正确．‎ ‎4、【答案】C ‎【解析】由几何关系可知，ABC三点与O点的距离相等，设为r，则B导线在O点处的磁感应强度大小为，方向由O指向A；则A导线在O点处的磁感应强度大小为，方向由O指向B；则C导线在O点处的磁感应强度大小为，方向沿BO方向斜向上；由平行四边形法则可得O点的磁感应强度大小为，方向水平向左，故选C.‎ ‎5、【答案】B ‎【解析】试题分析： 分别做出甲、乙粒子在磁场场中的运动轨迹，如图所示：‎ 由图可知，甲粒子所对应运动轨迹的圆心角β=600，乙粒子所对运动轨迹的圆心角α=1200，粒子在磁场中所受的洛伦兹力充当向心力，即，粒子在磁场中的运动周期，甲粒子从O到P用时题意知两粒子从O到P用时相等，所以有：T甲="2" T乙，故有；由图知r甲：r乙=sin600:sin300=，故可知：v甲：v乙==，所以只有B选项正确。‎ ‎6、【答案】B ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动规律、安培力、牛顿第二定律等知识点，意在考查考生的应用能力。‎ 设导轨间距离为d，则安培力F=BId，而磁感应强度的大小与I成正比(即)，所以，又因为所以，又因，因此，‎ 只将轨道长度L变为原来的2倍，速度将变为原来的倍，选项A错误；只将电流I增加至原来的2倍，速度将变为原来的2倍，选项B 正确；只将弹体质量减至原来的一半，速度将变为原来的倍，选项C错误；将弹体质量减至原来的一半，同时将电流I增大至原来的2倍，速度将变为原来的倍，选项D 错误。综上本题选B。‎ ‎7、【答案】BD ‎【解析】粒子在磁场中做圆周运动 由几何关系可得轨迹的圆心角为，运动时间为，故C错误，D正确；‎ 由几何关系可得，解得，故A错误，B正确；‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出粒子运动轨迹，由几何关系求出轨迹的圆心角。‎ ‎8、【答案】BD ‎【解析】A项，根据 ，可得。则最大动能为，与加速电压无关，故A项错误。‎ B项，若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B项正确。‎ C项，若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C项错误。‎ D项，根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则半径 ，且 ，所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为 ，故D项正确。‎ 综上所述本题答案是：BD ‎9、【答案】CD ‎10、【答案】AD ‎【解析】A、B项：a和b两点的电势差达到稳定的条件为，则，故A正确，B错误；‎ C、D项：导电液体的流量即单位时间通过某一截面的体积，故，将代入可得：，故D正确。‎ 二、实验题 ‎11（每空2分图3分）、(1)3.160　 6.101～6.103‎ ‎(2)①a.换用倍率×10的挡　②A1‎ ‎（3）原理图要求（内接法、分压式）‎ ‎12、（每空3分） (1). 甲 (2). 1.50(1.49～1.51) (3). 0.89(0.86～0.92)‎ ‎【解析】(1)测电源的电动势和内阻的误差为内伏均偏小，外安等与大；而干电池内阻较小，为减小实验的系统误差，应选题甲所示电流表的内接法电路图；‎ ‎(2)由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E=1.50V; 电源内阻为图象的斜率：.‎ 三、计算题 ‎13、【答案】－0.1 Wb　－1.0 Wb（每问5分）‎ ‎【解析】‎ ‎14、【答案】（1）强磁场的磁感应强度大小为．‎ ‎（2）ab棒对导轨的压力为6N．‎ ‎（3）当B垂直于斜面向上时，有最小值，为．‎ 解答： 解：（1）棒静止时，受力如图．‎ 则有：F=Gtan60° ……… (5分)‎ 即BIL=Gtan60°‎ 解得B=．‎ 故匀强磁场的磁感应强度大小为．‎ ‎（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等．………(3分)‎ 故ab棒对导轨的压力为6N．‎ ‎（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F 有最小值，此时B应垂直于斜面向上，………………(2分)‎ 且有：F=Gsin60°‎ 所以BminIL=Gsin60°‎ ‎．……………………(5分)‎ 故当B垂直于斜面向上时，有最小值，为．‎ ‎15、【答案】（1）v0（2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎⑴根据对称性可知，粒子在Q点的速度大小为v，方向与x轴负方向成450，则有，‎ 解得： ……………………………………………(3分)‎ ‎（2）带电粒子从P到Q点运动的过程中，由动能定理：‎ 解得：‎ 粒子在Q点沿Y轴负方向分速度大小 又在电场中运动时qE=ma 所以从P到Q的运动时间：‎ 从P到Q点沿X轴负方向的位移为 则OQ之间的距离：‎ 粒子在磁场中运动半径为r，则有：‎ 又 由以上各式解得：………………………………………………(7分)‎ ‎（3）粒子在磁场中的运动时间 故粒子从P到Q的总时间 解得： …………………………………（5分）‎ 考点：带电粒子在电场及磁场中的运动