2017-2018学年山东省泰安市宁阳一中高二上学期阶段性考试二物理试题 Word版

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2017-2018学年山东省泰安市宁阳一中高二上学期阶段性考试二物理试题 Word版

‎2017-2018学年山东省泰安市宁阳一中高二上学期阶段性考试二 ‎ 物 理 试 题 2017.12‎ 第I卷(选择题)‎ 一、选择题(本题共有12小题,共48分,其中1-7题只有一个选项正确,8-12题 有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)‎ ‎1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下说法符合史实的是( )‎ A. 焦耳发现了电流的热效应 B. 安培发现了电流的磁效应 C. 卡文迪许利用扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律 D. 奥斯特不仅提出了场的概念,而且用电场线和磁感线直观地描绘了场 ‎2.下列说法中正确的是( )‎ A.在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零 B.放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时,该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变 C.在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零 D.磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 ‎3.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( ) ‎ A.粒子带正电 B.粒子在A点加速度大 C.粒子在B点动能大 D.A、B两点相比,B点电势较低 ‎3题图 4题图 5题图 ‎4.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,某时刻电压表读数减小、电流表读数增大,则可能出现了下列哪种故障( ) ‎ A.R1短路   B.R2断路 C.R2短路    D.R3断路 ‎5.如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,则关于各点电场强度及电势的关系,下列说法中正确的是:( )‎ A.A点电势比B点电势高 B.O点的电场强度为零 C.C、D两点的电势与无穷远处的电势相等 D.B、D两点的电场强度不相同 ‎ ‎6.如图所示,光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心,N为轨道交点。两轨道之间宽度为0.5m,匀强磁场方向竖直向上,大小为0.5T。质量为0.05kg的金属细杆置于轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时,其可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN=OP=1.0m,金属杆始终垂直轨道,OP沿水平方向,则(        )‎ A.金属细杆在水平段运动的加速度大小为5m/s2‎ B. 金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10 m/s2‎ C.金属细杆运动至P点时的速度大小为5m/s D.金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75 N ‎6题图 7题图 8题图 ‎7. 如图所示,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600角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A点射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为(       )‎ A.0.5Δt B.Δt C.2Δt D.3Δt ‎8.速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示,则下列相关说法中正确的是( )‎ A.该束带电粒子带正电 B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 C.速度选择器的P1极板带负电 D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小 ‎9.关于感应电流的产生,下列说法中正确的是( ) ‎ A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流 B.若闭合电路的导线做切割磁感线运动,导线中不一定有感应电流 C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,该电路中一定没有感应电流 D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,该电路中一定有感应电流 ‎10.在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,磁感应强度的大小分别为B1、B2.以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0~t0时间内,导线框中( )‎ B2‎ B1‎ B2‎ B1‎ A.感应电流方向为顺时针 B.感应电流方向为逆时针 C.感应电流大小为 D.感应电流大小为 ‎11.某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场.在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是( )‎ A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系 B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系 ‎12.如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点.一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,粒子重力不计,那么下列说法中正确的是(   )‎ A.若该带电粒子从ab边射出,它经历的时间可能为t0 ‎ B.若该带电粒子从bc边射出,它经历的时间可能为t0‎ C.若该带电粒子从cd边射出,它经历的时间为t0‎ D.若该带电粒子从ad边射出,它经历的时间可能为t0‎ 第Ⅱ卷(非选择题)‎ 二.实验题: 本题共2小题,共16分.把答案填在答题卡相应的位置.‎ ‎13.(9分)实验室有一卷铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.‎ ‎(1)该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示,则其大小为 mm;‎ ‎(2)根据铜导线的长度,他估计其电阻大约有5Ω,随后他设计了一个实验,较为准确地测定了这卷铜导线的电阻,实验室有以下器材供选择:A.电池组(6V,内阻约1 Ω)‎ B.电流表(0~‎3 A,内阻约0.01Ω) C.电流表(0~‎0.6 A,内阻约0.2Ω)‎ D.电压表(0~3 V,内阻约4 kΩ) E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)‎ F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流‎1 A) G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许最大电流‎0.3 A)‎ H.保护电阻R0=3 Ω I.开关、导线若干 ‎① 除了选项A、H和I外,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(填写器材前的编号)‎ ‎②为了使测量结果尽量准确,且从零开始多测几组数据,该同学设计了图b所示电路,其中保护电阻R0与铜导线串联,请用笔画线完成剩余部分的连接.‎ ‎0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ‎ ‎1.6‎ ‎1.5‎ ‎1.4‎ ‎1.3‎ ‎1.2‎ ‎1.1‎ ‎1.0 ‎ U/V I/A ‎③通过上述实验,设测出的铜导线电阻为R,查询资料知道铜的电阻率为ρ,若用d表示铜导线的直径,请写出计算铜导线长度的表达式L= .‎ V A R0‎ 铜导线 图b ‎0‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎15‎ ‎30‎ 图a ‎14.(7分)利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.‎ ‎(1)应该选择的实验电路是图中的 (选填“甲”或“乙”).‎ ‎(2)某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上,请画出U-I图线.‎ ‎(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.‎ ‎(保留两位有效数字)‎ ‎(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化.下列各示意图中能正确反映P-U关系的是 .‎ 三.计算题:本题共3小题,共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 15.(10分)如图所示,在边长为L的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场.现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以某一速度从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入,粒子的重力忽略不计.‎ ‎(1)若粒子能从D点飞出磁场,求粒子在磁场中运动的轨道半径R;‎ ‎(2)若粒子能从D点飞出磁场,求粒子在磁场中运动的时间t;‎ ‎(3)若粒子能从AC边飞出磁场,求粒子飞出磁场的位置与P点之间的最大距离 d.‎ ‎16.(10分)如图所示,边长为L的正方形金属框ABCD质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的下半部处于磁场内,磁场方向与线框平面垂直.磁场随时间变化规律为B = kt(k > 0).求:‎ ‎(1)线框中感应电流的方向;(2)线框中感应电动势的大小;‎ ‎(3)从t=0时刻开始,经多长时间细线的拉力为零。‎ ‎17.(16分)如图所示,在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=2d.现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA= 2d/5, sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:‎ A ‎(1)粒子的带电性质及比荷q/m;‎ ‎(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;‎ ‎(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.‎ A D ‎ B C ‎15题图 16题图 17题图 宁阳一中高二年级上学期阶段性考试二 ‎ 物理试题答案 2017.12‎ 一.选择题: ‎ ‎1. A 2 .B 3.D 4.B 5.C 6.D 7.C 8. ABD 9.BD 10.AC 11.CD 12.BC 二.实验题:‎ ‎13.(9分)(1)0.730 (2分) (2)① C,D,F (各1分)‎ ‎0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ‎ ‎1.6‎ ‎1.5‎ ‎1.4‎ ‎1.3‎ ‎1.2‎ ‎1.1‎ ‎1.0 ‎ U/V I/A ‎② 如图所示 (2分) ③ (2分)‎ V A R0‎ 铜导线 ‎14.(7分) (1) 甲 (1分)(2) 如图所示 (1分)(3) 1.50(1.49~1.51) (1分)‎ ‎0.89(0.86~0.92) (2分)(4) C (2分)‎ A ‎.‎ ‎ . . . ‎ ‎. . . . . ‎ ‎. . . . . . .‎ ‎. . . . . . . . .‎ B C D P O1‎ 三.计算题:‎ ‎15.(10分)解析:(1)作出粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,O1为轨迹的圆心。由题意可知:轨迹所对应的圆心角为60°,明显地,‎ 三角形O1PD是等边三角形,则有 (2分)‎ ‎(2)因轨迹所对应的圆心角为60°, 则有 (1分)‎ 又因 (1分)‎ 所以 (1分)‎ ‎ ‎ ‎.‎ ‎ . . . ‎ ‎. . . . . ‎ ‎. . . . . . .‎ ‎. . . . . . . . .‎ B C D P O2‎ N M ‎(3)如图所示,当粒子的运动轨迹与CD边相切时,粒子从AC边飞出磁场的位置M距离P点最远.图中O2为轨迹的圆心,PN为轨迹圆的直径.‎ 由几何关系可知:轨迹圆的半径 (3分)‎ P、M之间的距离 (2分)‎ ‎ ‎ ‎16.(10分)解析:‎ ‎(1)逆时针方向(或) (2分)‎ ‎(2)由公式 (3分)‎ ‎(3)由题意可知,线框所受安培力方向向上,且当磁感应强度增大时,细线拉力减小,当细线拉力为零时,‎ ‎ (1分) (1分) (1分)‎ G D y C P Q O′‎ ‎ ‎ 解得 (2分)‎ ‎17.(16分)‎ 解析:(1)由题意可知,粒子带负电荷 (2分)‎ 由题意可知 (1分)‎ 由 得(2分)‎ ‎(2)作出粒子的运动轨迹如图所示,易知 (1分)‎ ‎ ‎ ‎ 所以粒子在第四象限内的轨迹半径为 (1分)‎ 由得 (2分)‎ ‎(3)粒子进入电场后,加速度大小为: (1分)‎ ‎ ‎ ‎ OQ间的距离为: (1分)‎ 电场E最小时,粒子运动到G点,时间为:‎ ‎ ‎ ‎ 由得 (2分)‎ 电场E最大时,粒子运动到D点,时间为:‎ ‎ ‎ 由得 (2分)‎ 电场强度E的大小范围是: ≤E≤ (1分) ‎
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