【物理】云南省楚雄州大姚县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

【物理】云南省楚雄州大姚县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

云南省大姚县一中2019-2020学年上学期12月份考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将N处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为(　　)‎ A． 1∶1 B． 1∶2 C．∶1 D．∶2‎ ‎2.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是(　　)‎ A． 质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大 B． 质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 C． 只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D． 不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子 ‎3.如图为云室中某粒子穿过铅板前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直并垂直于纸面向里，由此可知此粒子(　　)‎ A． 一定带负电 B． 一定带正电 C． 可能带正电，也可能带负电 D． 粒子自下而上穿过铅板 ‎4.如图为条形磁铁部分磁感线分布示意图，P、Q 是同一条磁感线上的两点，关于这两点的磁感应强度，下列判断正确的是(　　)‎ A．P、Q两点的磁感应强度相同 B．P点的磁感应强度比Q点的大 C．P点的磁感应强度方向由P指向Q D．Q点的磁感应强度方向由Q指向P ‎5.关于电流，下列说法中正确的是（　　）‎ A． 通过导线截面的电量越多，电流越大 B． 电子运动的速率越大，电流越大 C． 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D． 因为电流有方向，所以电流是矢量 ‎6.如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿(　　)‎ A．x轴正向 B．x轴负向 C．y轴正向 D．y轴负向 ‎7.在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己．若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C，可击昏敌害．则身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达(　　)‎ A． 50 V B． 500 V C． 5 000 V D． 50 000 V ‎8.如图所示，在真空中固定有甲、乙两个正点电荷，甲的电荷量大于乙的电荷量，O为甲、乙连线的中点，M、N为甲、乙连线上的两点，且M、N到O点的距离相等，即MO＝ON.现将一负点电荷丙由M点移动到N点，在此过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A． 丙在M点受电场力比在N点所受电场力大 B． 丙在M点所受电场力比在N点受电场力小 C． 丙的电势能一定在逐渐增大 D． 丙的电势能一定先增大后减小 ‎9.如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则A、B间电势差UAB为(　　)‎ A． －10 V B． 10 V C． －5 V D． 5 V ‎10.关于磁感线与电场线的描述，正确的是(　　)‎ A． 电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极 B． 电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的 C． 磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D． 电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是(　　)‎ A．Ga最大 B．Gb最大 C．Gc最大 D．Gb最小 ‎12.如图所示，在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)(　　)‎ A． 粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长 B． 粒子A、B在磁场中的运动时间相同 C． 可以求出粒子C的质量 D． 粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小 ‎13.(多选)“测量金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中错误的是(　　)‎ A． 电流表采用外接法，将会使ρ测<ρ真 B． 电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差 C． 由ρ＝可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D． 由ρ＝可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 ‎14.(多选)如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则(　　)‎ A． 粒子到达y轴的位置一定各不相同 B． 磁场区域半径R应满足R≤‎ C． 从x轴入射的粒子最先到达y轴 D． Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝‎ 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件　　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图中的示数可读出合金丝的直径为　　mm．‎ ‎（2）用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如上图乙所示，则读数分别 为 mm．‎ ‎16.某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和R0的阻值．实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，刻录了U1、U2、I的一系列值．‎ ‎(1)他在同一坐标纸上分别作出U1－I、U2－I图线，如图乙所示，则U1－I图线是图中________(填A或B)．‎ ‎(2)定值电阻R0的计算表达式是：R0＝_______(用测得的U1、U2、I表示)，若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值_______(填“大于”“等于”或“小于”)实际值．‎ ‎(3)若实验中没有电压表V1，你能测出的量是_______(填“电动势E”“内阻r”或“R0”，下同)．‎ ‎(4)若实验中没有电压表V2，你能测出的量是________．‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=1.0×10﹣6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了2×10﹣6J的功，已知A、B间的距离为2 cm．‎ ‎（1）试求A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎（2）若A点的电势为φA=1 V，试求B点的电势φB；‎ ‎（3）试求该匀强电场的场强大小并判断其方向．‎ ‎18.如图所示，一束带电粒子(不计重力)，垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度θ.(U、d、l保持不变)‎ ‎(1)进入偏转电场的速度相同；‎ ‎(2)进入偏转电场的动能相同；‎ ‎(3)先经同一加速电场加速后，再进入偏转电场．‎ ‎19.如图所示，质量为m＝1 kg，电荷量为q＝5×10－2C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4 m的光滑绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，方向水平向右，B＝1 T，方向垂直纸面向里，g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)滑块到达C点时的速度；‎ ‎(2)在C点时滑块所受洛伦兹力．‎ ‎20.如图甲所示，两平行金属板长度l＝0.2 m，两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示．在金属板右侧有一左边界为MN的匀强磁场，磁感应强度B＝0.01 T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子连续不断地以速度v0＝105m/s射入电场中，初速度方向沿两板间的中线OO′方向．磁场边界MN与中线OO′垂直．已知带电粒子的比荷q/m＝108C/kg，粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计．‎ ‎ ‎ ‎(1)在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的．请通过计算说明这种处理的合理性；‎ ‎(2)设t＝0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小；‎ ‎(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d，试通过推理判断d的大小是否随时间变化？‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B 2.A 3.B 4.D 5.C 6.C 7.C 8.A 9.D 10.B 11.CD 12.AC 13.ACD 14.BD ‎15.（1）B0.410 （2）11.50‎ ‎【解析】解：（1）读数前应先旋紧B，使读数固定不变，螺旋测微器的固定刻度为0 mm，可动刻度为41.0×0.01 mm=0.410 mm，所以最终读数为0 mm+0.410 mm=0.410 mm．‎ ‎（2）游标卡尺的主尺读数为11 mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05 mm=0.50 mm，所以最终读数为：11 mm+0.50 mm=11.50 mm．‎ ‎16.(1)B　(2)　大于　(3)E、r　(4)E ‎【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，可知斜率的绝对值表示内阻；‎ U1－I是把R0等效成了内阻，所以画出的U1－I图象斜率会比较大，所以应选B；‎ ‎(2)根据部分电路欧姆定律：R0＝＝，因为电压表的分流作用，使得电流表所测电流偏小，所以测得电阻偏大；‎ ‎(3)没有电压表V1,V2的读数直接就是路端电压，同样根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，改变滑动变阻器阻值，根据U2－I，斜率的绝对值表示r；纵截距表示电动势E；‎ ‎(4)没有电压表V2，可以把R0等效成内阻，根据V1的读数及闭合电路欧姆定律U＝E－I(R0＋r)‎ 斜率的绝对值表示R0＋r；纵截距表示电动势E.‎ ‎17.（1）2 V （2）1 V （3）200 V/m，方向沿电场线斜向下 ‎【解析】（1）由题意可知，静电力做负功，有：‎ J 根据UAB=‎ 得：UAB=2 V ‎（2）由UAB=φAφB，可得：φB=φAUAB=1 V2 V=1 V ‎（3）沿着电场方向的位移为：‎ d=2×10﹣2cos60° m=1×10﹣2m E=V/m=200 V/m 沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向：沿电场线斜向下.‎ ‎18.(1)相同　(2)q相同　(3)与粒子无关 ‎【解析】带电粒子在水平方向运动：l＝v0t①‎ vx＝v0②‎ 在竖直方向运动：y＝·t2③‎ vy＝t④‎ 由①③得：y＝·，‎ 由②④得：tanθ＝＝.‎ ‎(1)因为v0相同，当相同时，y、tanθ也相同；‎ ‎(2)因为mv相同，当q相同时，y、tanθ也相同；‎ ‎(3)设加速电场的电压为U′，由qU′＝mv，有y＝，tanθ＝，y、tanθ相同，与粒子无关．‎ ‎19.(1)2 m/s，方向水平向左　(2)0.1 N，方向竖直向下 ‎【解析】以滑块为研究对象，自轨道上A点滑到C点的过程中，受重力mg，方向竖直向下；静电力qE，方向水平向右；洛伦兹力F洛＝qvB，方向始终垂直于速度方向．‎ ‎(1)滑块从A到C过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得 mgR－qER＝mv 得vC＝＝2 m/s，方向水平向左；‎ ‎(2)根据洛伦兹力公式得：F＝qvCB＝5×10－2×2×1 N＝0.1 N，方向竖直向下．‎ ‎20.(1)带电粒子在金属板间的运动时间为：‎ t＝＝2×10－6s 电压U变化周期T＝0.2 s，‎ 由于t远远小于T，故粒子通过电场的时间内板间的电压变化极小，板间电场可视为恒定不变．‎ ‎(2)1.41×105m/s ‎(3)不随时间变化 ‎【解析】(1)带电粒子在金属板间的运动时间为：‎ t＝＝2×10－6s 电压U变化周期T＝0.2 s，‎ 由于t远远小于T，故粒子通过电场的时间内板间的电压变化极小，板间电场可视为恒定不变．‎ ‎(2)t＝0.1 s时偏转电压U＝100 V，‎ 根据动能定理得：q＝mv－mv 解得：v1＝1.41×105m/s ‎(3)设某时刻射出电场的粒子的速度为v，速度方向与OO′夹角为θ 则v＝‎ 粒子在磁场中有：qvB＝m 由几何关系得：d＝2Rcosθ 由以上各式解得：d＝＝0.2 m 显然d不随时间变化