河南省中牟县第一高级中学2020学年高二物理上学期第九次双周考试题

河南省中牟县第一高级中学2020学年高二物理上学期第九次双周考试题

河南省中牟县第一高级中学 2020 学年高二物理上学期第九次双周 考试题 一、本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 1～8 小题为单选题，9～12 小 题为多选题。 1．关于磁场和磁感应强度，下列说法正确的是( ) A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一段通电导线放在该点时，受到的磁 场力 F 与该导线的长度 L、通过的电流 I 的乘积比值 B＝ F IL 即为磁场中该点的磁感应 强度 B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度 B＝ F IL 只是定义式，B 的大小取决于场源及磁场中的位置， 与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向均无关 D．磁感线和磁场一样都是客观存在的 2．如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上 方水平放置一通电直导线，电流方向如右图．当圆盘高速绕中心轴 OO′转动时，通 电直导线所受磁场力的方向是( ) A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向外 D．水平向里 3．质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速 率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如 图中的两支虚线所示，下列表述正确的是( ) A．M 带正电，N 带负电 B．M 的速率大于 N 的速率 C．洛伦磁力对 M、N 做正功 D．M 的运行时间大于 N 的运行时间 4.如图下所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中 的轨迹，若电荷是从 a 处运动到 b 处，以下判断正确的是（ ） A．电荷从 a 到 b 加速度减小 B．b 处电势能大 C．b 处电势高 D．电荷在 b 处速度大 5．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K 为轨道最低 点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球 a、b、 c 从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点 K 的过程中，下列说法正确的是 ( ) A．在 K 处球 a 速度最大 B．在 K 处球 b 对轨道压力最大 C．球 b 需要的时间最长 D．球 c 机械能损失最多 6. 如图所示，直线ＯＡＣ为某一直流电源的总功率Ｐ总随着电流Ｉ变化的图线，抛 物线ＯＢＣ为同一直流电源内部的热功率Ｐr 随电流Ｉ变化的图线，若Ａ、Ｂ对应的 横坐标为 2Ａ，则下面说法中正确的是（ ） Ａ．电源电动势为 3Ｖ，内阻为 2Ω Ｂ．线段ＡＢ表示的功率为 3Ｗ Ｃ．电流为 2Ａ时，外电路电阻为 0.5Ω Ｄ．电流为 3Ａ时，外电路电阻为 2Ω 7．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图)．设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带 电荷量不变，若( ) A．保持 S 不变，增大 d 则θ变大 B．保持 S 不变， 增大 d 则θ变小 C．保持 d 不变，增大 S 则θ变大 D．保持 d 不变， 增大 S 则θ不变 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 v/3，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.1 2 Δt B．2Δt C、 1 3 Δt D．3Δt 9.如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁 场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域， 速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电 子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子 初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判 断正确的是（ ） A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同 B．两电子在磁场中运动的时间一定不相同 C．进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场 D．进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场 10．如图所示电路中，电源电动势为 12 V，内电阻不能忽略．闭合 S 后，调整 R 的 阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中( ) A．通过 R1 的电流增大，增大量为 B．通过 R2 的电流减小，减小量小于 C．R2 两端的电压减小，减小量为ΔU D．路端电压增大，增大量为ΔU 11. 如图所示，在 x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场，x 轴 下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B 2 的匀强磁场。一带负电的粒子从原点 O 以与 x 轴成 30°角斜向上射入磁场，且在上方磁场中运动半径为 R，则( ) A．粒子经偏转一定能回到原点 O B．粒子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比 为 2∶1C．粒子完成一次周期性运动的时间为 2πm/3qB D．粒子第二次射入 x 轴上方磁场时，沿 x 轴前进 3R 12. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直 纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁 场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套 有一个带正电的小球。O 点为圆环的圆心，a、b、c、 d、e 为圆环上的五个点，a 点为最高点，c 点为最低点，bOd 沿水平方向，e 为 ad 弧的中点。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端 a 点由静止 释放，下列判断正确的是 ( ) A．小球能运动到 c 点，且此时所受洛仑兹力最大 B．小球能运动到 e 点，且此时所受洛仑兹力最小 C．小球从 a 点到 b 点，重力势能减小，电势能减小 D．小球从 b 点运动到 c 点，动能先增大后减小 二、本大题 2 小题,共 12 分。把答案填在题中的横线上或 按题目要求作答。 13．（6 分）小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超 过 2.5 V，最大电流不超过 0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材： A．电压表(量程是 3 V，内阻是 6 kΩ)B．电压表(量程是 15 V，内阻是 30 kΩ) C．电流表(量程是 0.6 A，内阻是 0.5 Ω)D．电流表(量程是 3 A，内阻是 0.1 Ω) F．滑动变阻器(阻值范围 0～5 Ω)，额定电流为 0.6 A G．滑动变阻器(阻值范围 0～100 Ω)，额定电流为 0.6 A H．直流电源(电动势 E＝3 V，内阻不计)I．开关、导线若干 该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I 和 U 分别表示电学元件 上的电流和电压). I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选 ；电压表选 ；滑动 变阻器选 ．(以上均填写器材代号) （2）请在下面的虚线框中画出实验电路图（未知元件用电阻符号替代）； （3）在坐标纸中描出该电学元件的伏安特性曲线； （4）据图中描出的伏安特性曲线可知，该电学元件的电阻随温度而变化的情况 为： . 14.（6 分）．某同学在用电流表和电压表测电池的电动势 和内阻的实验中，串联了一只 2.5Ω的保护电阻 R0，实验 电路如图所示， （1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数 为 0，电压表示数不为 0。检查各接线柱均未接错，接 0.10 0.30 0.50 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 I/A U/V 触良好且未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接 a、b，b、 c，d、e 时，示数均为 0，把两表笔接 c、d 时，示数与电压表示数相同，由此可推 断故障是 。 （2）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据，根据数据在下面坐标 图中画出 U—I 图，由图知：电池的电动势为 V，内阻为 Ω。 （3）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是： 。 （4）所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E 测 E 真，r 测 r 真 （填“＜”、“＝”或“＞”）。 三．计算题：本题共 4 小题，共计 40 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和 步骤。 15.（8 分）如图所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成α角，带电荷量为 q、质 量为 m 的小球，用绝缘细线固定在竖直墙上，小球恰好静止在水平位置．求： (1)小球所带电荷的电性及场强的大小； (2)若将细线突然剪断，小球在电场力和重力作用下做何 种性质的运动？加速度为多大？ 16.（10 分）. 如图所示的电路中， R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF 当开关 S 断开时，电源所释放的总功率为 2W；当开关 S 闭合时，电源 所释放的总功率为 4W。求: (1)电源的电动势和内电阻； (2)闭合 S 时，电源的输出功率； (3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少? 17.（10 分）如图所示,ABCD 为表示竖立放在场强为 E=104V/m 的水平匀强电场中的 绝缘光滑轨道,其中轨道的 BCD 部分是半径为 R 的半圆环,轨道的水平部分与半圆环 相切 A 为水平轨道的一点,而且 .AB=R=0.2m,把一质量 m=100g、带电 q=10-4C 的小球, 放在水平轨道的 A 点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.(g=10m/s2) 1. 它到达 C 点时的速度是多大? 2.它到达 C 点时对轨道压力是多大? 3.小球所能获得的最大动能是多少? 18.（12 分） 如图所示，在坐标系 xOy 中，第一象限除外的其它象限都充满匀强磁 场，磁感应强度都为 B＝0.12 T、方向垂直纸面向内。P 是 y 轴上的一点，它到坐标 原点 O 的距离 l＝0.40 m。一比荷q m ＝5.0×107 C/kg 的带正电粒子从 P 点开始进入 匀强磁场中运动，初速度 v0＝3.0×106 m/s、方向与 y 轴正方向成夹角θ＝53°并 与磁场方向垂直。不计粒子的重力作用。已知 sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求： (1)粒子在磁场中运动的轨道半径 R； (2)在第一象限中与 x 轴平行的虚线上方的区域内充满沿 x 轴负方向的匀强电 场(如图)，粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从 P 点沿初速度 的方向再次射入磁场。求匀强电场的电场强度 E 和电场边界(虚线)与 x 轴之间的距 离 d。 中牟一高第九次双周考物理试卷答案 2. 选择题： 1-5C.D.B.B.C 6-10.C.A.B.AB.AD.11.BD.12.CD. 3. 实验题： 13．（1）C A F （2） （3） （4）元件电阻随温度升高而增大 14．（1）R 断路（2）1.50 03.0 V 0.46 06.0 Ω （3）电压表内阻分流（电流表示数不是干路电流） （4）< < 4. 计算题： 15. （8 分）(1)负电 mg qcos α (2)初速度为零的匀加速直线运动 gtan α 16.（10 分）答案： 解：（1）S 断开时 E=I1（R2+R3）+I1r① P1=EI1② S 闭合时： ③ P2=EI2④ 由①②③④可得 （2）闭合 S 时，电源的输出功率 （3）S 断开时 S 闭合，电容器两端的电势差为零，则 Q2=0 17. （ 10 分 ） 答 案 ： 1.2 m/s; 2.3N; 3. 0 0 2(1 sin 45 ) (1 cos45 ) 5kmE qER mgR     18.（12 分）解析：(1)粒子在磁场区域内运动，有 qv0B＝mv0 2 R 2 分 可得粒子运动的轨道半径 R＝mv0 qB 1 分 代入数据解得 R＝0.50 m 1 分 (2)通过作图可知(如图)，粒子运动轨迹的圆心 A 恰好落在 x 轴上。 由几何关系可知：粒子从 C 点进入第一象限时的位置坐标为 x＝R－Rcos θ＝0.20 m 1 分 粒子进入匀强电场后做类平抛运动，设粒子在电场运动时间为 t，加速度为 a， 则 l－d＝v0t 1 分 qE＝ma 1 分 x＝1 2at2 1 分 vx＝at 1 分 粒子运动到 P 点时，有 vx＝v0tan θ 1 分 由以上各式，代入数据解得电场强度 E＝8.0×105 N/C 1 分 电场边界(虚线)与 x 轴之间的距离 d＝0.10 m 1 分