物理卷·2018届重庆市杨家坪中学高二上学期第三次月考（2016-12）

物理卷·2018届重庆市杨家坪中学高二上学期第三次月考（2016-12）

重庆市杨家坪中学 高二上期 第三次月考 物理试题 ‎ 考试时间：90分钟 总分：110分 一、 选择题（48分；1-8题是单项选择题，9-12题是多项选择题；全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是（　　）‎ A．电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场一定是匀强电场 B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，但该位置的电场强度不一定为零 C．一小段长为L的通有电流为I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为 D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零 ‎2．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和﹣q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　）‎ A．﹣q，在A左侧距A为L处 ‎ B．﹣2q，在A左侧距A为处 C．+4q，在B右侧距B为L处 ‎ D．+2q，在B右侧距B为处 ‎4．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（　　）‎ A．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 ‎5．如图所示的电路中，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（　　）‎ A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器上的电荷量将减少 C．电容器的电容将减小 D．液滴将向上运动 ‎　‎ ‎6．两个电荷量分别为q和﹣q的带电粒子分别以速度Va和Vb沿射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（　　）‎ A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比Ra：Rb=：1‎ C．两粒子的质量之比ma：mb=1：2‎ D．两粒子的速度之比Va：Vb=1：2‎ ‎7．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0﹣R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．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△t时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角，现将带点粒子的速度变为，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．3△t B．△t C．△t D． 2△t ‎ ‎9．如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势为110V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5.0A，可以判断（　　）‎ A．电动机消耗的总功率为450W B．提升重物消耗的功率为450W C．电动机线圈的电阻为22Ω D．电动机线圈的电阻为4Ω ‎10．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（　　）‎ A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带正电 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1‎ D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越小 ‎11．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．微粒一定带负电 B．微粒动能一定减小 C．微粒的电势能一定增加 D．微粒的机械能一定增加 ‎12．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（　　）‎ A．A的示数增大 B．V2的示数增大 C．△V3与△I的比值大于r D．△V1大于△V2‎ 二． 实验题（共2小题，每空2分，共16分）．‎ ‎13.甲图中游标卡尺的读数为　　mm；乙图中螺旋测微器的读数为　　mm．‎ ‎14．甲乙两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0，电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，甲同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，乙同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I直线．回答下列问题：‎ ‎①根据图（b），可以求出定值电阻R0=　　Ω，电源电动势E=　　V，内电阻r=　　Ω．（以上结果均保留2位有效数字）‎ ‎②由于　　（填“电流表分压”或“电压表分流”）的影响，测得的电源电动势比实际值偏小．‎ ƒ若用下列甲图方法测电源电动势和内阻，实验时改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用灵敏电流计测得对应的电流值I．多次测量后分别得到如图乙所示的关系图线．‎ 由图线可知该电源的电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．‎ 三、计算题（46分）‎ ‎15．（8分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为4×10﹣5的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.2J，已知A、B两点间距离为0.4m，两点连线与电场方向成60°角，求：‎ ‎（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB；‎ ‎（2）A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎（3）该匀强电场的电场强度E．‎ ‎16．（10分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．问：‎ ‎（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？‎ ‎（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？‎ ‎17．（12分）如图所示，在y＞0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y＜0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场．一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动．当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点．C、D两点均未在图中标出．已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d．不计电子的重力．求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）电子从A运动到D经历的时间t．‎ ‎18．（16分）如图所示，左侧为两间距d=10cm的平行金属板，加上电压；中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形底点A与下金属板平齐，AB边的中点P恰好在上金属板的右端点；三角形区域AC右侧也存在垂直纸面向里，范围足够大的匀强磁场B2．现从左端沿中心轴线方向以v0射入一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=1.0×10﹣10kg，带电荷量q=﹣1.0×10﹣4C；带电粒子恰好从P点垂直AB边以速度v=2×105m/s进入磁场，则 ‎（1）求带电微粒的初速度v0；‎ ‎（2）若带电微粒第一次垂直穿过AC，则求磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间；‎ ‎（3）带电微粒再次经AC边回到磁场B1后，求的取值在什么范围可以使带电微粒只能从BC边穿出？‎ ‎ ‎ ‎　‎ 重庆市杨家坪中学 高二上期 第三次月考物理试题 ‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（共12小题）‎ ‎1．A．2.D 3．C 4．B 5．B．6．C．7．C．8：D 9．BD．10．BC．11．AD．12．ACD 二．实验题 ‎　13.55　mm；　4.699　mm R0=　2.0　Ω，E=　1.5　V，r=　1.0　Ω．（以上结果均保留2位有效数字） 　电压表分流　 　2　V，　0.5　Ω．　‎ ‎15．解：‎ ‎（1）负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.2J，则电场力所做的功：WAB=﹣0.2J ‎（2）A、B两点间的电势差：UAB==‎ ‎（3）UAB=Ed=Ecos60°得：E===25000N/C ‎ ‎　‎ ‎16．‎ ‎【解答】解：（1）根据左手定则可知，棒ab所受的安培力方向垂直与棒斜向作上方，其受力截面图为：‎ Fx合=F摩﹣Fsinθ=0 ①‎ Fy合=FN+Fcosθ﹣mg=0 ②‎ F=BIL=BL ③‎ 解①②③式得：FN=mg﹣=8N；F摩=sinθ=1.5N．‎ 故当ab棒静止时，ab棒受到的支持力为8N，摩擦力为1.5N．‎ ‎（2）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）问中受力图可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：‎ F=BIL=mg，即：BminL=mg．‎ 解得最小磁感应强度：Bmin==2T，由左手定则判断出这种情况B的方向应水平向右．‎ 故要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少2T，方向应水平向右．‎ ‎17‎ ‎【解答】解：电子的运动轨迹如图所示 ‎ ‎（1）电子在电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为t1，‎ 则 2d=v0t1‎ 解得 E=‎ ‎（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为θ，则 ，得θ=45°　　‎ 解得 ‎ 电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，得 ‎ 由图可知　 ‎ 解得 ‎ ‎（3）由抛物线的对称关系，电子在电场中运动的时间为 3t1=‎ 电子在磁场中运动的时间 t2=‎ 电子从A运动到D的时间 t=3t1+t2=‎ 答：‎ ‎（1）电场强度E的大小为．‎ ‎（2）磁感应强度B的大小为；‎ ‎（3）电子从A运动到D经历的时间t为．‎ ‎　‎ ‎18．（2015•高安市校级模拟）如图所示，左侧为两间距d=10cm的平行金属板，加上电压；中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形底点A与下金属板平齐，AB边的中点P恰好在上金属板的右端点；三角形区域AC右侧也存在垂直纸面向里，范围足够大的匀强磁场B2．现从左端沿中心轴线方向以v0射入一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=1.0×10﹣10kg，带电荷量q=﹣1.0×10﹣4C；带电粒子恰好从P点垂直AB边以速度v=2×105m/s进入磁场，则 ‎（1）求带电微粒的初速度v0；‎ ‎（2）若带电微粒第一次垂直穿过AC，则求磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间；‎ ‎（3）带电微粒再次经AC边回到磁场B1后，求的取值在什么范围可以使带电微粒只能从BC边穿出？‎ ‎【解答】解：（1）微粒在电场中做类平抛运动，根据运动的分解知：‎ v0=vcos30°=m/s ‎ ‎（2）设带电微粒由P点垂直AB射入磁场，又垂直AC穿出，所以作以A点为圆心的圆弧，设匀速圆周运动半径为R1，根据几何关系有：‎ R1== cm ‎ 由qvB1=m，‎ 得：B1== T．‎ 在磁场中飞行时间：t===s ‎（3）再次经AC边回到磁场B1后不从AB边穿出就一定从BC边出磁场，所以当轨迹刚好与AB边相切时，设在B2中的半径为R2．如图所示，由几何关系：‎ R ‎=‎ 所以只需要即可 ‎ 答：（1）带电微粒的初速度为m/s ‎ ‎（2）若带电微粒第一次垂直穿过AC，则磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间为s；‎ ‎（3）带电微粒再次经AC边回到磁场B1后，要可以使带电微粒只能从BC边穿出 ‎　‎