2017-2018学年湖南省衡阳二十六中高二上学期期中考试物理试题

2017-2018学年湖南省衡阳二十六中高二上学期期中考试物理试题

‎2017-2018学年湖南省衡阳二十六中高二上学期期中考试 物理 一、单项选择（每小题3分，共30分）‎ ‎1. 下列物理量是矢量的有（ ）‎ A. 电流 B. 电场强度 C. 电势差 D. 电势能 ‎2. 下列陈述中不符合历史事实的是( )‎ A. 安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用 B. 牛顿是在伽利略理想斜面实验的基础上进行了假想推理得出了牛顿第一定律 C. 法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场 D. 奥斯特首先发现了电和磁有联系 ‎3. 如图，带电量为的金属小球靠近不带电的导体，是导体内部的一点，点到的距离为，下列正确的是（ ）‎ A. 导体左端带正电荷，右端带负电荷 B. 在点产生的场强为零 C. 把导体左右两端用导线相连，正、负感应电荷就会中和 D. 把带正电的小球和导体用导线相连，导线中会有瞬间电流通过 ‎4. 某静电场的电场线分布如图所示，图中、两点的电场强度的大小分别为和，电势分别为和，下列正确的是（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎5. 图中直线是某点电荷激发的电场中的一簇电场线，曲线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点．若该粒子在运动中只受电场力作用，由图可判断（ ）‎ A. 该粒子在带正电荷 B. 该粒子在处的动能大于在处 C. 该粒子在处的电势能大于在处 D. 该粒子在处的加速度大于在处的加速度 ‎6. 真空中相距为的两个点电荷、，分别固定于轴上和 的两点上，在它们连线上各点场强随变化关系如图所示，以下判断正 确的是（ ）‎ A. 处的电势一定为零 ‎ B. 点电荷、一定为同种电荷 C. 点电荷、一定为异种电荷 ‎ D. 点电荷所带电荷量是所带电荷量的倍 ‎7. 如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个置于匀强磁场中的D形金属盒，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在加速时，其动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 在Ek﹣t图象中应有（t4﹣t3）＜（t3﹣t2）＜（t2﹣t1）‎ B. 减小磁场的磁感应强度可增大带电粒子射出时的动能 C. 要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径 D. 加速电场的电压越大，则粒子获得的最大动能一定越大 ‎8. 如图所示，两根长直导线竖直插人光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B = k，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0 从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（）‎ A. 小球先做加速运动后做减速运动 B. 小球做变加速直线运动 C. 小球对桌面的压力先减小后增大 D. 小球对桌面的压力一直在增大 ‎9. 磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景．其发电原理示意图如图所示，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g．则（　　）‎ A. 上板是电源的正极，下板是电源的负极 B. 两板间电势差为U=Bdv C. 流经R的电流强度为I= D. 流经R的电流强度为 I=‎ ‎10. 如图所示，在点电荷的电场中，已知、两点在同一等势势面上，、两点在同一等势面上，无穷远处电势为零．甲、乙两个带粒子经过点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为，乙粒子的运动轨迹为．由此可以判定（ ）‎ A. 甲粒子经过点与乙粒子经过点时的动能相等 B. 甲、乙两粒子带同种电荷 C. 甲粒子经过点时的电势能小于乙粒子经过点时的电势能 D. 甲粒子经过点时的动能小于乙粒子经过点时的动能 二、多项选择（每小题4分，共12分）‎ ‎11. 空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场．其中某一速率v0的电子从Q点射出，如图所示．已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断（　　）‎ A. 该匀强磁场的方向是垂直纸面向里 B. 所有电子在磁场中的轨迹相同 C. 速率大于v0的电子在磁场中运动时间长 D. 所有电子的速度方向都改变了2θ ‎12. 如图所示，两金属板间有水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域，恰好能沿直线从P点飞出此区域．如果只将电场方向改为竖直向上，则小球做匀速圆周运动，加速度大小为a1，经时间t1从板间的右端a点飞出，a与P间的距离为y1；如果同时撤去电场和磁场，小球加速度大小为a2，经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出，b与P间的距离为y2．a、b两点在图中未标出，则一定有（　　）‎ A. v0＜v B. a1＞a2 C. a1=a2 D. t1＜t2‎ ‎13. 如图所示，左右边界分别为PP′，QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子，沿与左边界PP′成θ=45°方向以速度v0垂直射入磁场。不计粒子重力，欲使粒子不从边界QQ′射出，v0的最大值可能是 A. B. C. D. ‎ 三、实验题（8分）‎ ‎14.（4分） 如图所示，电压表和电流表的示数分别是和，待测电阻的测量值是__________；该测量值__________真实值（填大于、等于和小于）．‎ ‎15.（4分）如图，由、两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板与静电计的金属球相接，极板与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．实验过程中，电容器所带电荷不变．下面操作能使静电计指针张角变大的是（ ）‎ A. 将板向上平移 B. 将板沿水平向右方向靠近板 C. 在、之间插入有机玻璃板 D. 在、之间插入厚金属板，且不和、接触 四、计算题 ‎16.（10分） 绝缘细线挂一个带电小球，球质量为，带电量为，现在施加一个水平向右的无限大范围的匀强电场，平衡时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，问：‎ ‎（1）该电场的场强？‎ ‎（2）若细线断开，小球做什么运动？‎ ‎17. （12分）某点电荷由大地运动到电场中的点，电场力对它做功，再由点继续运动到点，它克服电场力做功，设大地的电势为零，问：‎ ‎（1）点电势和点的电势分别是多少？‎ ‎（2）另一个负点电荷，在点的电势能？‎ ‎18. （14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．‎ ‎19. （14分）某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点沿半径射入磁场，从N点射出磁场．已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，弧MN是圆周长的1/3，粒子重力不计．求：‎ ‎（1）电场强度E的大小．‎ ‎（2）圆形磁场区域的半径R．‎ ‎（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t．‎ 参考答案 答案 一、单项选择题 ‎1-10：AADACBCDAC ‎ 二、多选择题 ‎11：AD 12：AB 13：AC 三、实验题 ‎14. 【答案】 (1). 100 (2). 小于 ‎15. 【答案】A ‎ 四、计算题 ‎16. 【答案】（1）（2）匀加速直线运动 ‎【解析】（1）对小球受力分析，受到重力，电场力和细线的拉力：‎ 由平衡条件得：‎ 计算得出：．‎ ‎（2）由上面的分析可以知道，重力、电场力和细线的拉力三力平衡，则电场力和重力的合力与绳子的拉力大小相等，方向相反，当将细线剪断后，绳子的拉力消失了，但重力电场力没有变，故二者的合力仍不变，故合力沿原来绳子的拉力的反方向做初速度为零的匀加速直线运动．‎ ‎17.【答案】（1）；（2）J ‎【解析】（1）设大地的点为点，电势为零，依据电场力做功，，代入数据解得，同理，由到的过程中，，代入数据解得．‎ ‎（2）依据电势能公式．‎ ‎18.【答案】（1）0.40N；（2）0.16N．‎ ‎【解析】（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 ‎19【答案】（1） ．（2） ．（3） ‎ ‎【解析】（1）在电场中，粒子经过M点时的速度大小 v==2v0‎ 竖直分速度 vy=v0cot30°=v0‎ 由 ，a=得 E= ‎ ‎（2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，设轨迹半径为r．‎ 由牛顿第二定律得：qvB=m， ‎ 根据几何关系得：R=rtan30°=‎ ‎（3）在电场中，由h=得 t1=；‎ 在磁场中，运动时间 ‎ 故带电粒子从P点到N点，所经历的时间 t=t1+t2= ．‎