物理卷·2018届安徽省全椒中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届安徽省全椒中学高二上学期期末考试（2017-01）

全椒中学2016-2017学年第一学期期末考试 高二年级物理试卷 命题人：章俊 审核人：王健 一、选择题（1-7单选，8-12多选，每小题4分，共48分）‎ ‎1．物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( ). ‎ A．该实验必须在地球赤道上进行 B．通电直导线应该竖直放置 C．通电直导线应该水平东西方向放置 D．通电直导线应该水平南北方向放置 ‎2．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ ）‎ A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C．磁感应强度方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D．磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小 ‎3、用电动势为6v、内电阻为4Ω的直流电源，依次给下列四个小灯泡供电，最亮的是 ( ) ‎ A．6 V，12 W B．6 V，9 W C．6 V，4 W D．6 V，3 W ‎4、如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 ( )‎ A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 ‎ D．电压表示数变小，电流表示数变小 ‎5、在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2和∆U3表示，下列比值错误的是 ( ) ‎ A．U1/I不变，∆U1/∆I不变 A V3‎ V1‎ V2‎ S ε r R1‎ R2‎ P B．U2/I变大，∆U2/∆I变大 C．U2/I变大，∆U2/∆I不变 O x y V0‎ a b D．U3/I变大，∆U3/∆I不变 ‎6、带电粒子（不计重力）以初速度V0从a点进入匀强磁场，如图。运动中经过b点，oa=ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以V0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为（ ）‎ ‎ A、V0 B、1 C、2V0 D、‎ 地磁场 宇宙射线 ‎7、运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用．如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图．现有来自宇宙的一束电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间将（ ）‎ A．竖直向下沿直线射向地面 B．向东偏转 ‎ C．向西偏转 D．向北偏转 ‎8、图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属 盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的 变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是（ ）‎ A.在Ek-t图中应有t4－t3= t3－t2= t2－t1‎ B.高频电源的变化周期应该等于tn－tn-2‎ C.要使粒子获得的最大动能增大，可以增大电源电压 D.在磁感应强度B、“D”形盒半径、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大 ‎9、如图，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I象限。一质量为m，带电量为q的粒子以速度V0从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么：（ ）‎ x y O A V0‎ ‎ A、粒子带正电 B、粒子带负电 ‎ C、粒子由O到A经历时间 ‎ D、粒子的速度没有变化 ‎10、质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则（ ）‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ v0‎ B ‎ A．S> B．S< ‎ C．t＞ D．t＜‎ mV L 西 东 ‎11、北半球海洋某处，地磁场水平分量B1=0.8×10－4T，竖直分量B2=0.5×10－4T，海水向北流动。海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距L=20m，如图所示。与两极板相连的电压表(可看作理想电压表)示数为U=0.2mV，则（ ）‎ A．西侧极板电势高，东侧极板电势低 ‎ B．西侧极板电势低，东侧极板电势高 C．海水的流速大小为0.125m/s ‎ D．海水的流速大小为0.2m/s ‎12、实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是( )‎ A.线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行 B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C.现要使指针偏转角度增大，可以增大电流或减小电流表内部的磁场 D.当线圈转到如图乙所示的位置，如果b处电流向里安培力的作用会使线圈沿顺时针方向转动 二、实验题（每空2分，共12分）‎ ‎13、小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：‎ A．电源E（4 V，内阻约0.4 Ω）‎ B．电压表V（2 V，内阻为2 kΩ）‎ C．电流表A（0.6 A，内阻约0.3Ω）D．滑动变阻器R（0～10Ω)‎ E．三个定值电阻（R1 =1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ） ‎ F．开关及导线若干 ‎（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用 （选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表 （选填 “串联”或“并联”），完成改装．‎ ‎（2‎ ‎）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：① ；② ．‎ ‎（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 ‎ ‎ （选填图中表示导线的序号）出现了 （选填“短路”或“断路”）．‎ 三、计算题（共4题，总计40分）‎ ‎14、如图所示，四个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点。现打开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：‎ ‎（1）电源电动势E多大？‎ ‎（2）小球与极板碰撞后所带的电量q/为多少？（9分）‎ ‎15、如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，a b是一根长的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ＝0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。（10分）‎ ‎16、半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：‎ ‎（1）小球的带电性质和带电量．‎ ‎（2）小球运动过程中对环的最大压力．（10分）‎ P A E B ‎17、如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L。‎ ‎（1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大?‎ ‎（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?（11分）‎ 全椒中学2016-2017学年第一学期期末考试 高二年级物理试卷参考答案 一、选择题（1-7单选，8-12多选，每小题4分，共48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D C B B B C C ‎ AB BC BC AD ABD 二、实验题（每空2分，共12分）‎ ‎13.（1）R2 串联 ‎（2）电流表内接 滑片P置于b处 ‎（3）8 断路 三、计算题（共4题，总计40分）‎ ‎14、（1）当S闭合时，电容器电压为U，则： ①‎ 对带电小球受力分析得： ②由①②式 解得： ③‎ ‎（2）断开S，电容器电压为U/，则： ④‎ 对带电小球运动的全过程，根据动能定理得： ⑤‎ 由③④⑤解得： ⑥‎ ‎15、①小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力f。‎ F＝Bqv，N＝F＝Bqv0‎ ‎∴f＝μN＝μBqv 当小球作匀速运动时，qE＝f＝μBqv0‎ ‎②小球在磁场中作匀速圆周运动时，‎ 又 ‎∴vb＝‎ ‎③小球从a运动到b过程中，由动能定理得 所以 ‎ ‎16、解：（1）小球在沿圆环运动的过程中，只有重力和电场力做功，在小球从P点到达A点的过程中，重力做负功，电场力必做正功，故小球带正电 因小球恰好到达A点，故小球在A点的速度为零，有：‎ q ER – mgR = 0 ‎ 解得：q = ． ‎ ‎(2) 小球到达等效最低点时的压力才最大，设此时速度为v，受到环的压力为N，则：‎ ‎ qE (R + Rcos450) + mg Rcos450 = mv2 ‎ ‎ N – qvB – qEcos450 – mgcos450 = m ‎ ‎ 解得：N =（2+3）mg+ mg ‎ 由牛顿第三定律得小球对环的压力为（2+3）mg+ mg ．‎ ‎17、解：⑴由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点。‎ M O′=L=υt ① ‎ υ1‎ υ2‎ x y O M N Ｏ′‎ a= ②‎ OO′=L =at2 ③‎ 解①②③式得 E0= ④‎ 由动能定理知 qE0×L =Ek－ ⑤‎ 解④⑤式得 Ek= ⑥‎ ‎⑵由题意知，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L。‎ υ1‎ υ2‎ x y O M N O1‎ O2‎ R0=L= ⑦‎ B0= ⑧‎ 放射源O发射出的粒子中，打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示。‎ ‎∵OM=ON，且OM⊥ON ‎∴OO1⊥OO2‎ ‎∴υ1⊥υ2‎ ‎∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧。‎