2017-2018学年江西省九江第一中学高二上学期第二次月考物理试题

2017-2018学年江西省九江第一中学高二上学期第二次月考物理试题

九江一中2017—2018学年上学期第二次月考高二物理试卷 一、选择题（每小题4分，共40分。1-7题单选，8-10题多选。）‎ ‎1.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向 垂直的带电粒子（不计重力），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的（ ）‎ A．轨道半径减小，运动周期减小 B．轨道半径增大，运动周期增大 ‎ C．轨道半径减小，运动周期增大 D．轨道半径增大，运动周期减小 ‎2．如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区 ‎ 域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角 分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为(　 )‎ A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D.‎ ‎3.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖 直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示 ‎ 的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )‎ A．穿过线圈a的磁通量减少 B．从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力将减小 ‎4．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.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的a点处的磁感应强度为零。如果把P导线剪断、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）‎ A．0 B． C． D．2B0‎ ‎5.如图，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB 成60°角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不 计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为(　 )‎ A.Δt 　　　　　B．3Δt C. Δt D．2Δt ‎6. 如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度大小分别为B1、B2，今有一质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”‎ 形图线。则以下说法正确的是( )‎ A． 电子的运行轨迹为PENCMDP B．B1=2B2‎ C．电子运行一周回到P用时为 D．B1=4B2‎ ‎7.如图，有甲、乙、丙、丁四个离子，它们带同种电荷，电荷量大小关系未知，质量关系m甲＝m乙＜m丙＝m丁，以速度v甲＜v乙＝v丙＜v丁 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场。不计重力，由此可判定(  )‎ A.射到A1的一定是乙离子 B.射到A2的一定是乙离子 C.射向P1的一定是丙离子 D.射向P2的一定是丁离子 ‎8.如图所示为一电源路端电压与电流关系的函数图象,把此电源接在 图示的电路中,其中R1=1 Ω,R2=R3=2 Ω.则下列正确的是（ ）‎ A. 此电源电动势为3V，内阻为2 Ω ‎ B. 若在C、D间连一个理想电流表,其读数是0.75 A C. 若在C、D间连一个理想电压表,其读数是1.2 V D. 若在C、D间连一电容为20μF的电容器,则电容器所带电荷量是1.5×10-5C ‎ ‎9．某型号的回旋加速器的工作原理如图所示（俯视图）．D形盒内存在匀强磁场，磁场的 磁感应强度为B． D形盒半径为R，两盒间狭缝很小，带电粒 子穿过狭缝的时间忽略不计．设氘核（ ）从粒子源A处 射入加速电场的初速度不计．氘核质量为m、带电荷量为q.加 速器接频率为f的高频交流电源，其电压为U. 不计重力，不 考虑相对论效应．下列正确的是（ ）‎ A. 氘核第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径为 B. 只增大电压U，氘核从D形盒出口处射出时的动能不变 C. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器不能加速氦核（）‎ D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速氦核（）‎ ‎10．如图所示，竖直平行线MN、PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界PQ），磁感应强度为B，MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场。粒子间的相互作用及重力不计。设粒子速度方向与射线OM夹角为θ，当粒子沿θ=60°射入时，恰好垂直PQ射出。下列正确的是（ ）‎ A．从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 B．沿θ=120°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长 C．PQ边界上有粒子射出的区域长度为 ‎ D．MN边界上有粒子射出的区域长度为 ‎ 二、填空题（每空2分，共16 分）‎ 11. ‎（1）下面左图螺旋测微器读数为__________mm，右图游标卡尺读数为__________mm ‎（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。（以下计算结果均取整数）‎ ①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________Ω的电阻与表头串联 ②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为____Ω的电阻与表头并联 ‎12．某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图所示，欧姆调零后 明明 同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路 测量多用电表内部的电阻r(远小于电压表V的内阻)和电池的电动势E.‎ (1) 表笔a为________表笔(填“红”或“黑”)‎ (2) 改变电阻箱R的阻值，分别读出若干组电压表和电阻箱的 示数U、R，将、的值算出并记录在表格中，并作出-— ‎ 图线，如图所示。‎ (3) 根据图线得到电动势E＝____V，内部的电阻r＝_____Ω.‎ ‎(结果保留三位有效数字)‎ (4) 由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量 值比真实值________(填“大”或“小”)．‎ 三、解答题（13题9分，14、15题各10分，16题12分，17题13‎ 分，共54分）‎ 13. 如图，长度L＝0.5m的导体棒通入垂直纸面向里的电流，电流 I＝2A，整个装置处于磁感应强度B＝T、方向竖直向上的匀 强磁场中，导体棒静止于倾角θ=30°的光滑导轨上。取g＝10m/s2‎ 求：（1）导体棒所受安培力的大小；(2)导体棒质量 ‎14.如图所示的电路中，电源电动势E=20 V，内电阻r=2 Ω，R1=1 Ω。两个完 全相同的灯泡L1、L2，每个灯泡的电阻都为2Ω（忽略温度变化对灯泡电阻 的影响）。断开开关K，电阻箱R2调到15Ω时，L2恰好正常发光。‎ ‎（1）灯泡的额定电流。‎ ‎（2）当开关K闭合后，为了使灯泡均正常发光，求电阻箱R2应调到何值？‎ 此时R2消耗的功率是多少？‎ ‎15.如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为 L，两个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射 出，粒子2从cd边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒 ‎ 子间的相互作用。求：‎ ‎（1）粒子1带正电还是负电 ‎（2）粒子1和粒子2的比荷之比（比荷：电荷量与质量的比值）‎ ‎（3）粒子1和粒子2在磁场中运动时间之比 ‎16．如图所示的xOy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方 向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁 场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的 P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入 磁场，方向与x轴正向成30°角．若粒子在磁场中运动后 恰好能再回到电场，已知OP＝，粒子的重力不计，‎ 电场强度E和磁感应强度B大小均未知．求：‎ ‎(1)OQ的距离；‎ ‎(2)磁感应强度B的大小；‎ ‎(3)若在O点右侧22L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间．‎ ‎17. 如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线 ‎ 在D点与半圆轨道DF相切，全部轨道为绝缘材料制成且 位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN 的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场（C点在MN边界 上）。一质量为0.4 kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C 点时速度为，接着沿直线CD运动到D处进入半 圆轨道，进入时无动能损失，恰好能通过F点，通过F ‎ 点时速度为4 m/s，取g=10 m/s2 求： （1）小球带正电还是负电；‎ ‎（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功； （3）小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与AC轨道所在直线 的交点为G（G点未标出），求G点到D点的距离。 ‎ 九江一中2017—2018学年上学期第二次月考高二物理试卷 一、选择题（每小题4分，共40分。1-7题单选，8-10题多选。）‎ ‎1.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向 垂直的带电粒子（不计重力），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的（ A ）‎ A．轨道半径减小，运动周期减小 B．轨道半径增大，运动周期增大 ‎ C．轨道半径减小，运动周期增大 D．轨道半径增大，运动周期减小 ‎2．如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区 ‎ 域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角 分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为(　C )‎ A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D.‎ ‎3.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖 直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示 ‎ 的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( B )‎ A．穿过线圈a的磁通量减少 B．从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力将减小 ‎4．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.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的a点处的磁感应强度为零。如果把P导 线剪断、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ B ）‎ A．0 B． C． D．2B0‎ ‎5.如图，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB 成60°角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不 计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为(　D　)‎ A.Δt 　　　　　B．3Δt C. Δt D．2Δt ‎6. 如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2，今有一质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”‎ 形图线。则以下说法正确的是(B )‎ A． 电子的运行轨迹为PENCMDP B．B1=2B2‎ C．电子运行一周回到P用时为 D．B1=4B2‎ ‎7.如图，有甲、乙、丙、丁四个离子，它们带同种电荷，电荷量大小关系未知，质量关系m甲＝m乙＜m丙＝m丁，以速度v甲＜v乙＝v丙＜v丁 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场。不计重力，由此可判定( D )‎ A.射到A1的一定是乙离子 B.射到A2的一定是乙离子 C.射向P1的一定是丙离子  D.射向P2的一定是丁离子 ‎8.如图所示为一电源路端电压与电流关系的函数图象,把此电源接在 图示的电路中,其中R1=1 Ω,R2=R3=2 Ω.则下列正确的是（ AC）‎ A. 此电源电动势为3V，内阻为2 Ω ‎ B. 若在C、D间连一个理想电流表,其读数是0.75 A C. 若在C、D间连一个理想电压表,其读数是1.2 V D. 若C、D间连一电容为C=20μF的电容器,则电容器所带电荷量是1.5×10-5C ‎ ‎9．某型号的回旋加速器的工作原理如图所示（俯视图）．D形盒内存在匀强磁场，磁场的 磁感应强度为B． D形盒半径为R，两盒间狭缝很小，带电粒 子穿过狭缝的时间忽略不计．设氘核（ ）从粒子源A处 射入加速电场的初速度不计．氘核质量为m、带电荷量为q.加 速器接频率为f的高频交流电源，其电压为U. 不计重力，不 考虑相对论效应．下列正确的是（ABD）‎ A. 氘核第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径为 B. 只增大电压U，氘核从D形盒出口处射出时的动能不变 C. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器不能加速氦核（）‎ D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速氦核（）‎ ‎10．如图所示，竖直平行线MN、PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界PQ），磁感应强度为B，MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场。粒子间的相互作用及重力不计。设粒子速度方向与射线OM夹角为θ，当粒子沿θ=60°射入时，恰好垂直PQ射出。下列正确的是（ BC ）‎ A．从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 B．沿θ=120°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长 C．PQ边界上有粒子射出的区域长度为 ‎ D．MN边界上有粒子射出的区域长度为 ‎ 二、填空题（每空2分，共16 分）‎ 11. ‎（1）下面左图螺旋测微器读数为0.900 mm，右图游标卡尺读数为14.50mm ‎（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。（以下计算结果均取整数）‎ ①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为2018 Ω的电阻与表头串联 ②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为20 Ω 的电阻与表头并联 ‎12．某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图所示，欧姆调零后 明明 同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路 测量多用电表内部的电阻r(远小于电压表V的内阻)和电池的电动势E.‎ (1) 表笔a为 红 表笔(填“红”或“黑”)‎ (2) 改变电阻箱R的阻值，分别读出若干组电压表和电阻箱的 示数U、R，将、的值算出并记录在表格中，并作出-— ‎ 图线，如图所示。‎ (3) 根据图线，得到电动势E＝1.41—1.45V，内部的电阻 r＝22.9—23.9Ω.(结果保留三位有效数字)‎ (4) 由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量 值比真实值 小 (填“大”或“小”)．‎ 三、解答题（13题9分，14、15题各10分，16题12分，17题13‎ 分，共54分）‎ 13. ‎　如图，长度L＝0.5m的导体棒通入垂直纸面向里的电流，电流 I＝2A，整个装置处于磁感应强度B＝T、方向竖直向上的匀 强磁场中，导体棒静止于倾角θ=30°的光滑导轨上。取g＝10m/s2‎ 求：（1）导体棒所受安培力的大小；(2)导体棒质量 答案：（1）N （2）0.3kg ‎14.如图所示的电路中，电源电动势E=20 V，内电阻r=2 Ω，R1=1 Ω。两个完 全相同的灯泡L1、L2，每个灯泡的电阻都为2Ω（忽略温度变化对灯泡电阻 的影响）。断开开关K，电阻箱R2调到15Ω时，L2恰好正常发光。‎ ‎（1）灯泡的额定电流。‎ ‎（2）当开关K闭合后，为了使灯泡均正常发光，求电阻箱R2应调到何值？‎ 此时R2消耗的功率是多少？ ‎ 答案：（1）1A (2) 6Ω ， 24W ‎15.如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，两个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从cd边垂直于磁场边界射出，不 考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。求：‎ ‎（1）判断粒子1、粒子2分别带正电还是负电？‎ ‎（2）粒子1和粒子2的比荷之比（比荷：电荷量与质量的比值）‎ ‎（3）粒子1和粒子2在磁场中运动时间之比 ‎ 答案：（1）正电 （2）2:1 （3）1:1‎ ‎16．如图所示的xOy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方 向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁 场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的 P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入 磁场，方向与x轴正向成30°角．若粒子在磁场中运动后 恰好能再回到电场，已知OP＝，粒子的重力不计，电 场强度E和磁感应强度B大小均未知．求：‎ ‎(1)OQ的距离； (2)磁感应强度B的大小；‎ ‎(3)若在O点右侧22L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间．‎ 答案：　(1)OQ=3L (2)B＝ （3）总时间t总＝‎ ‎(3)粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图一个周期运动中，在x轴上发生的距离为ΔL＝3L＋3L－2Rsin 30°＝4L。 P点到挡板的距离为22L，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿x轴运动2L时击中挡板．5个周期的运动中，在电场中的时间为t1＝5×＝ 。在磁场中运动的时间t2＝5×＝ ‎ ‎ 剩余2L中的运动时间t3＝＝ 总时间t总＝t1＋t2＋t3＝ ‎17. 如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线 ‎ 在D点与半圆轨道DF相切，全部轨道为绝缘材料制成且 位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN 的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场（C点在MN边界 上）。一质量为0.4 kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C 点时速度为，接着沿直线CD运动到D处进入半 圆轨道，进入时无动能损失，通过F点时速度为4 m/s，g=10 m/s2，求： （1）小球带正电还是负电； （2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功； （3）小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与AC轨道所在直线 的交点为G（G点未标出），求G点到D点的距离。 ‎ 答案：(1)正电（2） ≈ 27.6 J (3) ≈ 2.26 m ‎（2）依题意可知小球在CD间做匀速直线运动 在D点速度为 在CD段受重力、电场力、洛伦兹力，且合力为0，设重力与电场力的合力为F，‎ F=qvCB 又 解得： 在F点处由牛顿第二定律可得 把代入得，R=1 m 小球在DF段克服摩擦力做功W，由动能定律可得： W=27.6 J （3）小球离开F点后做类平抛运动，其加速度为 由，得 交点G与D点的距离 ‎