2017-2018学年河北省衡水中学滁州分校高二下学期开学考试物理试题（Word版）

2017-2018学年河北省衡水中学滁州分校高二下学期开学考试物理试题（Word版）

启用前绝密 河北省衡水中学滁州分校2017-2018学年下学期开学考试 高二物理 注意事项：‎ ‎1．你现在拿到的这份试卷是满分100分，作答时间为90分钟 ‎ ‎2．答题前请在答题卷上填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎3．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题 48分）‎ 一、选择题(本大题共12个小题，每小题4分，共48分。)‎ ‎1.下列运动（电子只受电场或磁场力的作用）不可能的是（ ）‎ ‎2.如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（ ）‎ A. A点和B点的电势相同 B. C点和D点的电场强度相同 C. 正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D. 负电荷从C点移至D点，电势能增大 ‎3.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能发光，把滑动变阻器的滑片向右移动一点，下列判断正确的是（ ）‎ A. 电容器C的电荷量将减小 B. R0上有自右向左的电流 C. 灯泡L亮度变暗 D. 电路稳定后电源的输出功率变小 ‎4.如图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场.在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同.两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场.在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心;在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，则下列说法错误的是(　　)‎ A. 带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同 B. 从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C. 从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D. 从N点射入的带电粒子不可能比从M点射入的带电粒子先飞出磁场 ‎5.真空中存在一个水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角 =60°的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（ ） ‎ A．小球在B位置处于平衡状态 B．小球受到的重力与电场力的关系是 C．小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小 D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为 ‎ ‎6.用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，如图所示，框架以速度v1向右匀速运动，一带电油滴质量为m，电荷量为q，以速度v2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则(　　)‎ A．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动 B．油滴带负电，且逆时针做匀速圆周运动 C．圆周运动的半径一定等于 D．油滴做圆周运动的周期等于 ‎7.如图所示直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是( )‎ A. 此电源的内电阻为0.67Ω B. 灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W C. 把灯泡换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低 D. 由于小灯泡的U-I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用 ‎8.平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么( )‎ A.保持电键S闭合，将A板稍向B板靠近，则θ增大 B.保持电键S闭合，将A板稍向上移，则θ减小 C.电键S断开，将A板稍向B板靠近，则θ不变 D.电键S断开，将A板稍向上移，则θ减小 ‎9.如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线l斜向上做直线运动，l与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 液滴一定做匀速直线运动 B. 液滴一定带正电 C. 电场线方向一定斜向上 D. 液滴有可能做匀变速直线运动 ‎10.磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm。等离子体的电阻率ρ=2Ω•m。则以下判断中正确的是（     ）‎ A. 发电机的电动势为1200V B. 因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定 C. 当外接电阻为8Ω时，发电机效率最高 D. 当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大 ‎11.如图所示，空间有一正三棱锥OABC，点A′、B′、C′分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正的点电荷，则下列说法中正确的是（ ） A.A′、B′、C′三点的电场强度大小相等 B.△ABC所在平面为等势面 C.将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功 D.若A′点的电势为φA′ ， A点的电势为φA ， 则A′A连线中点D处的电势φD小于（φA＋φA）/2‎ ‎12.如图所示，在等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，d是ac上任意一点，e是bc上任意一点．大量相同的带电粒子从a点以相同方向进入磁场，由于速度大小不同，粒子从ac和bc上不同点离开磁场．不计粒子重力，则从c点离开的粒子在三角形abc磁场区域内经过的弧长和运动时间，与从d点和e点离开的粒子相比较（ ）‎ A. 经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长 B. 经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长 C. 运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间 D. 运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间 第II卷（非选择题 52分）‎ 二、实验题(本大题共2个小题，每小题7分，共14分。)‎ ‎13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：‎ ‎(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；   ‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；‎ ‎(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________ 。‎ ‎ ‎ ‎(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R 直流电源E（电动势4V，内阻不计） ‎ 开关S 导线若干 电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）‎ 电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）‎ 电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）‎ 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）‎ 滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）‎ 滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）‎ 电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。‎ 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。‎ ‎(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）‎ ‎14.某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3V）和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。‎ ‎（1）首先为了准确测量定值电阻R0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：‎ A．电压表V（量程3V，电阻约为4kΩ）‎ B．电流表A1（量程1A，内阻约0．5Ω）‎ C．电流表A2（量程3A，内阻约0．5Ω）‎ D．定值电阻R0（阻值约为3Ω）‎ E．滑动变阻器R（0-10Ω）‎ F．开关s一个，导线若干 根据上述器材，在测量R0阻值时应选择________（填序号）为电流表，其实验电路图应选择以下哪种接法________（填字母a或b），经测量定值电阻R0阻值为2．8Ω。‎ ‎（2）之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选 器材进行连接。‎ ‎（3）根据实验记录做出U-I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为________Ω，电池电动势为________V（保留两位有效数字）。‎ 三、解答题(本大题共4个小题，共38分。)‎ ‎15. (本大题8分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块，其带电量q=-5×10-8C．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿x轴正方向的初速度v0=2m/s．如图所示．试求：‎ ‎（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；‎ ‎（2）物体运动的总时间为多长;‎ ‎16. (本大题10分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源．现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒受到的摩擦力大小．‎ ‎17. (本大题8分)如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，定值电阻R2=10Ω，滑动变阻器R1可在0~19Ω范围内调节，平行板电容器板长L=10cm，板间距d=4cm，一带正电的粒子m=1×10‎ ‎＿26kg（不计重力），q=8×10＿16C，以速度v0=2×106m/s从两板正中间射入。当电键断开时，粒子击中距电容器极板右边缘b=20cm的荧光屏正中心O，则当电键闭合后，求：‎ ‎（1）R1在什么范围内调节可使该粒子打到荧光屏上？‎ ‎（2）粒子打到荧光屏上距O点最大距离是多少？（荧光屏足够大）‎ ‎18. (本大题12分)如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里，一质量为m、带电量为+q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g）‎ ‎（1）求此区域内电场强度的大小和方向；‎ ‎（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45º，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？‎ ‎（3）在（2）问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？‎ 参考答案 一、选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B C ‎ C ‎ C ‎ D ‎ D ‎ B ‎ AC ‎ ABC ‎ AC ‎ AD ‎ AD ‎ 二、实验题 ‎13. 50.15     4.700 220 A2 V1 R1 ‎ ‎14.（1）B ；a （2）如图：‎ ‎（3）0.95 ；2.9‎ 三、解答题 ‎15.（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离是0.4m；（2）物体运动的总时间为1.74s．‎ ‎16.‎ ‎（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎ ‎ 导体棒受到的安培力：F安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N ‎（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F1=mgsin37°=0.04×10×0.6N=0.24N 由于F1小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：‎ mgsin37°+f=F安 解得：f=F安﹣mgsin37°=（0.40﹣0.24）N=0.16N ‎17.‎ ‎（1）若粒子刚好从下极板边缘飞出，此时的最小值是．‎ 则竖直方向有： ，水平方向有： ‎ 根据欧姆定律得， ，代入数据得 所以的取值范围是 ‎（2）粒子最大距离是（如图所示），由类平抛运动规律可知 得 ‎18.（1）带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，‎ 即，方向竖直向下．‎ ‎(2)粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示:‎ 根据几何关系可确定，最高点与地面的距离为Hm＝H+R(1+cos45°)，‎ 解得 该微粒运动周期为，‎ 根据运动圆弧对应的圆心角，可得粒子运动至最高点所用时间为 ‎ (3)设粒子上升高度为h，由动能定理得 解得 微粒离地面最大高度为 ‎ ‎