物理（重点班）卷·2019届江西省临川实验学校高二上学期第三次月考（2017-12）

物理（重点班）卷·2019届江西省临川实验学校高二上学期第三次月考（2017-12）

临川实验学校2017-2018年上学期第三次月考 高二物理（重点班）‎ 试卷总分：100分 考试时间：90分钟 一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，1～6小题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确，全选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l．在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（　　）‎ A．0 B．B0 C．B0 D．2B0‎ ‎2．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc．已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是（　　）‎ A．ma＞mb＞mc B．mb＞ma＞mc C．mc＞ma＞mb D．mc＞mb＞ma ‎3．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（　　）‎ A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 ‎4．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（　　）‎ A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 ‎5．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是（　　）‎ A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎6．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（　　）‎ A． 向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动 ‎7．如图，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l．关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是（　　）‎ A．a处的磁感应强度大小比c处的大 B．b、c两处的磁感应强度大小相等 C．a、c两处的磁感应强度方向相同 D．b处的磁感应强度为零 ‎8．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是（　　）‎ A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动 B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动 C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动 D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动 ‎9．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（　　）‎ A．始终减小 B．始终不变 C．始终增加 D．先减小后增加 ‎10．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则（　　）‎ A．W1=Q B．W2﹣W1=Q C．W1=EK D．WF+WG=Q+EK 二、实验题（本大题共3小题，共18分。）‎ ‎11．某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直．‎ ‎（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动．‎ ‎（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：‎ A．适当增加两导轨间的距离 B．换一根更长的金属棒 C．适当增大金属棒中的电流 其中正确的是　 　（填入正确选项前的标号）‎ ‎12．为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示，已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．‎ ‎（1）将磁铁N极向下，从线圈L中向上抽出时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为　 　（填：“顺时针”或“逆时针”）．‎ ‎（2）当条形磁铁从图示中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转，俯视线圈，其绕向为　 　（填：“顺时针”或“逆时针”）．‎ 13． 如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为　 　．当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力为　 　‎ 三、计算题（本大题共4小题，共42分。答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14．如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？‎ ‎15．如图所示，分布半径为R的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，电荷量为负q、质量为m的带电粒子从磁场边缘的A点沿半径AO方向射入磁场，粒子离开磁场时速度方向偏转了90°角．求：‎ ‎（1）粒子做圆周运动的半径r；‎ ‎（2）粒子做圆周运动的速度大小v；‎ ‎（3）粒子在磁场中运动的时间t．‎ ‎16．如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l，左端连有阻值为R的电阻．一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域．已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零．金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好．除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计．求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率．‎ ‎17．平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，为：‎ ‎（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；‎ ‎（2）电场强度和磁感应强度的大小之比．‎ ‎　‎ 临川实验学校2017-2018年上学期第三次月考 高二物理（重点班） 答案 ‎1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.B 7.AD 8.BD 9.CD 10.BCD ‎11.（1）如图所示（2）AC ‎12.　（1）逆时针；（2）逆时针． 13. F, 3F或5F ‎14．【解答】解：导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，如图侧视图所示．由平衡条件得：‎ F=mgtanθ 又F=BIL I=‎ 由以上三式解得：E=‎ 答：若导轨光滑，电源电动势为时能使导体杆静止在导轨上 ‎　‎ ‎15．【解答】解：（1）画出轨迹过程图如图所示，‎ 由对称性可知粒子沿圆形磁场区域的半径方向入射就一定沿圆形磁场区域的半径方向出射，‎ 所以粒子做匀速圆周运动的半径为：r=R ‎ ‎（2）粒子以入射速度v做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力得：qvB=m 即为：v=‎ ‎（3）匀速圆周运动的周期为：T==‎ 粒子轨迹所对的圆心角为：α= ‎ 粒子在磁场中运动的时间为：t=T==‎ 16． ‎【解答】解：设导体棒在中间的位置时的速度为v，由运动学公式有：‎ v2﹣v02=2ax中=v02 -0‎ 解得：v=‎ 此时导体棒产生的感应电动势为：E=Blv，‎ 依据闭合电路欧姆定律，则电路中电流为：I=，‎ 再由安培力公式有：F=BIl，‎ 解得：F=BIl=；‎ 导体棒电流的功率为：‎ P=Fv=。　‎ ‎17．【解答】解：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，有 沿x轴正方向：2L=v0t，①‎ 竖直方向根据匀变速直线运动位移时间关系可得：L=②‎ 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy 根据速度时间关系可得：vy=at ③‎ 设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有tanα=④‎ 联立①②③④式得：α=45° ⑤‎ 即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上．‎ 设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有 v==；‎ ‎（2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，‎ 由牛顿第二定律可得：qE=ma ⑧‎ 由于 ‎ 解得：E=⑨‎ 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有qvB=m ⑩‎ 由于P点到O点的距离为2L，则由几何关系可知R= ‎ 解得：B=⑪‎ 联立⑨⑪式得．‎