2017-2018学年宁夏育才中学学益校区高二12月月考物理试题

2017-2018学年宁夏育才中学学益校区高二12月月考物理试题

‎2017-2018学年宁夏育才中学学益校区高二12月月考物理试题 ‎（满分100分）命题人： ‎ 考号________________班级____________姓名______________‎ 一、单项选择题（3*8=24）‎ ‎1、下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是（　　）‎ A．磁场中某处磁感应强度的方向就是该处磁场的方向 B．某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场的安培力方向 C．小磁针S极受的磁场力方向就是该处磁感应强度的方向 D．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是该处磁感应强度的方向 ‎2、下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3、如图表示一条放在磁场里的通电直导线，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，选项中正确的是( )‎ A． B． C． D．‎ ‎4、两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动.它们通以图示方向的直流电时，CD导线将（　　）‎ A.逆时针方向转动，同时离开导线AB B.顺时针方向转动，同时靠近导线AB C.逆时针方向转动，同时靠近导线AB D.顺时针方向转动，同时离开导线AB ‎5、已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=k ‎，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，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）‎ A．o点处的磁感应强度最大 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b、c、d四点处磁感应强度的大小相等，方向不同 ‎6、关于电荷所受的电场力和洛仑兹力，正确的说法是（　　）‎ A．电荷在电场中一定会受到电场力的作用 B．电荷在磁场中一定会受到洛仑兹力的作用 C．电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致 D．电荷所受的洛仑兹力不一定与磁场方向垂直 ‎7、如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一带正电的微粒（不计重力），初速度方向与电流平行，高于微粒的运动情况，下述说法中，正确的是（　　）‎ A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大 B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小 C．沿路径b运动，其轨道半径越来越大 D．沿路径b运动，其轨道半径越来越小 ‎8、质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，质量之比为1:4，电荷量之比1:2，由此可知，质子的动能E1和粒子的动能E2之比E1：E2等于（ ）‎ A、4：1 B、1：‎1 C、1：2 D、2：1‎ 二、多项选择题（5*5=25）‎ ‎9、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）‎ A. 电源的输出功率变小 B. 灯泡L变亮 C. 电容器C上电荷量增多 D. 电压表读数变小 ‎10、如图所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小△U，电流表A的示数增加△I（电压表与电流表均为理想电表），在这个过程中（　　）‎ A．通过R1的电流减少量等于 B．R2两端的电压增加量等于△U C．路端电压减少量等于△U D．为定值 ‎11、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是(　　)‎ A．磁铁对桌面的压力减小 ‎ B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 ‎ D．磁铁受到向左的摩擦力 ‎12、如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A．甲带负电荷，乙带正电荷 B．甲的质量大于乙的质量 C．洛伦兹力对甲做正功 D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间 ‎13、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示．匀强磁场垂直D 形盒底面，两盒分别与交流电源相连．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速器的半径越大，粒子射出时获得的动能越大 B．粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定 C．加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 D．粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步 三、实验题（3+1+2+2+2=10）‎ ‎14、某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r， R为电阻箱，实验室提供的器材如下：电压表(量程0？3V，内阻约3k)电阻箱（阻值范围0-99.9 ）；导线若干。‎ ‎(1)请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路；‎ ‎(2)实验时，改变并记录电阻箱及的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表示的若干组R、U的数据。根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数是________；‎ ‎(3)请推导与的函数关系式（用题中给的字母表示）_____.‎ ‎（4）根据实验数据绘出如图丁所示的图线，由图线得出电池组的电动势E= __V，内电阻r= _____。(所有结果保留三位有效数字）‎ 四、计算题（9+10+10+12）‎ ‎15、如图所示，是一提升物体用的直流电动机工作时的电路图，电动机的内阻rM=0.8Ω，电路中另一电阻R=9Ω，电源电动势E=16V，电源的内阻r=1Ω，电压表的示数U=11V．试求：‎ ‎（1）通过电动机的电流；‎ ‎（2）电动机的输出功率．‎ ‎16、质量为m=‎0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=‎0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？‎ ‎17、如图所示，分布在半径为R的圆形区域内的匀强磁场，磁感应 ‎ ‎ 强度为B，方向垂直纸面向里．电荷量为负q、质量为m的带电粒子从磁场边缘A点沿圆半径AO方向射入磁场，粒子离开磁场时速度方向偏转了90°角．求：‎ ‎（1）画出粒子运动轨迹 ‎（2）粒子做圆周运动的半径和入射速度；‎ ‎（3）粒子在磁场中的运动时间．‎ ‎18、如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣‎11kg、电荷量q=+1.0×10﹣‎5C（重力不计），从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=‎34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=‎20cm，两板间距d=‎17.3cm．（注意：计算中取1.73）‎ 求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；‎ ‎（3）为使带电微粒在磁场中的运动时间最长，B的取值满足怎样的条件？‎ 学益学区月考二试题卷（满分100分）命题人：王金贵 考号________________班级____________姓名______________‎ 一、单项选择题 ‎1、下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是（　　）‎ A．磁场中某处磁感应强度的方向就是该处磁场的方向 B．某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场的安培力方向 C．小磁针S极受的磁场力方向就是该处磁感应强度的方向 D．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是该处磁感应强度的方向 ‎【答案】A ‎2、下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】D ‎3、如图表示一条放在磁场里的通电直导线，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，选项中正确的是( )‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎4、两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动.它们通以图示方向的直流电时，CD导线将（　　）‎ A.逆时针方向转动，同时离开导线AB B.顺时针方向转动，同时靠近导线AB C.逆时针方向转动，同时靠近导线AB D.顺时针方向转动，同时离开导线AB ‎【答案】C ‎ 5、已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=k，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，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）‎ A．o点处的磁感应强度最大 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b、c、d四点处磁感应强度的大小相等，方向不同 ‎【答案】B ‎6、关于电荷所受的电场力和洛仑兹力，正确的说法是（　　）‎ A．电荷在电场中一定会受到电场力的作用 B．电荷在磁场中一定会受到洛仑兹力的作用 C．电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致 D．电荷所受的洛仑兹力不一定与磁场方向垂直 ‎【答案】A ‎7、如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一带正电的微粒（不计重力），初速度方向与电流平行，高于微粒的运动情况，下述说法中，正确的是（　　）‎ A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大 B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小 C．沿路径b运动，其轨道半径越来越大 D．沿路径b运动，其轨道半径越来越小 ‎【答案】D ‎8、质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，质量之比为1:4，电荷量之比1:2，由此可知，质子的动能E1和粒子的动能E2之比E1：E2等于（ ）‎ A、4：1 B、1：‎1 C、1：2 D2：1‎ ‎【答案】B 二、多项选择题 ‎9、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）‎ A. 电源的输出功率变小 B. 灯泡L变亮 C. 电容器C上电荷量增多 D. 电压表读数变小 ‎【答案】AC ‎10、如图所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小△U，电流表A的示数增加△I（电压表与电流表均为理想电表），在这个过程中（　　）‎ A．通过R1的电流减少量等于 B．R2两端的电压增加量等于△U C．路端电压减少量等于△U D．为定值 ‎【答案】AD ‎11、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是(　　)‎ A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 D．磁铁受到向左的摩擦力 ‎【答案】AD ‎12、‎ 如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A．甲带负电荷，乙带正电荷 B．甲的质量大于乙的质量 C．洛伦兹力对甲做正功 D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间 ‎【答案】BD ‎13、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示．匀强磁场垂直D 形盒底面，两盒分别与交流电源相连．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速器的半径越大，粒子射出时获得的动能越大 B．粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定 C．加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 D．粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步 ‎【答案】AD 三、实验题 ‎14、某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r， R为电阻箱，实验室提供的器材如下：电压表(量程0？3V，内阻约3k)电阻箱（阻值范围0-99.9 ）；导线若干。‎ ‎(1)请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路____________；‎ ‎(2)实验时，改变并记录电阻箱及的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表示的若干组R、U的数据。根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数是________；‎ ‎(3)请推导与的函数关系式（用题中给的字母表示）_____，根据实验数据绘出如图丁所示的图线，由图线得出电池组的电动势E= __V，内电阻r= _____。(所有结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). 13.7 (3). (4). 2.86 5.80-6.20‎ ‎【解析】(1)根据电路图连接实验电路如图所示， (2)电阻箱的示数：R=1×10Ω+3×1Ω+7×0.1Ω=13.7Ω (3)由原理图可知，本实验采用的是伏阻法，由闭合电路欧姆定律可得：； 则 ；故图象的斜率等于 ；截距 ； 所以此得出电池组的电动势 ，内电阻．由图像可知:b=0.35； ,解得E=2.86V； r=6.00Ω 点睛：本题求电动势和内阻的关键在于正确的由闭合电路欧姆定律得出函数关系，从而结合图象求出电动势和内阻．电阻箱的读数方法，在计算电阻箱的读数时不要忘记乘以各指针所对应的倍数．‎ 四、计算题 ‎15、‎ 如图所示，是一提升物体用的直流电动机工作时的电路图，电动机的内阻rM=0.8Ω，电路中另一电阻R=9Ω，电源电动势E=16V，电源的内阻r=1Ω，电压表的示数U=11V．试求：‎ ‎（1）通过电动机的电流；‎ ‎（2）电动机的输出功率．‎ ‎【解析】【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 ‎【分析】（1）由闭合电路欧姆定律求电动机的电流．‎ ‎（2）电动机的输出功率等于输入功率和发热功率之差，由功率公式求解．‎ ‎【解答】解：（1）由闭合电路欧姆定律得：‎ E=U+I（R+r）‎ 解得：I==A=‎0.5 A ‎ ‎（2）电动机的输入功率为：P1=UI=5.5W ‎ 电动机内电阻的发热功率为：P2=I2rM=0.2W ‎ 电动机输出的机械功率为：P3=P1﹣P2=5.3W ‎ ‎16、质量为m=‎0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=‎0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？‎ ‎【答案】通过ab杆的电流范围为‎0.14A≤I≤‎0.46A．‎ ‎【解析】【考点】安培力 ‎【分析】当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，安培力最大，电流最大．当电流最小时，有向上的最大静摩擦力，根据共点力平衡，结合安培力的大小公式，求出通过ab杆的电流范围．‎ ‎【解答】解：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为Imin．‎ 正确地画出两种情况下的受力图如图所示，‎ 由平衡条件列方程求解．‎ 根据第一幅受力图列式如下：F1﹣mgsinθ﹣f1=0‎ N1﹣mgcosθ=0‎ f1=μN1‎ F1=BImaxd 解上述方程得：Imax=‎‎0.46A 根据第二幅受力图F2﹣mgsinθ+f2=0‎ N2﹣mgcosθ=0‎ f2=μN2‎ F2=BImind 解上述方程得：Imin=‎‎0.14A 则通过ab杆的电流范围为：‎0.14A≤I≤‎0.46A．‎ ‎17、如图所示，分布在半径为R的圆形区域内的匀强磁场，磁感应 强度为B，方向垂直纸面向里．电荷量为负q、质量为m的带电粒子从磁场边缘A点沿圆半径AO方向射入磁场，粒子离开磁场时速度方向偏转了90°角．求：‎ ‎（1）画出粒子运动轨迹 ‎（2）粒子做圆周运动的半径和入射速度；‎ ‎（3）粒子在磁场中的运动时间．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）如图 ‎（2）由几何知识得，粒子做匀速圆周运动的半径r=R ‎ ‎ 粒子以入射速度v做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ 即：‎ ‎（3）匀速圆周运动的周期为：‎ ‎ 粒子轨迹所对的圆心角为：‎ ‎ 粒子在磁场中运动的时间为：‎ 答：①粒子做圆周运动的半径为R，入射速度为．‎ ‎②粒子在磁场中的运动时间为．‎ ‎18、如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣‎11kg、电荷量q=+1.0×10﹣‎5C（重力不计），从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=‎34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=‎20cm，两板间距d=‎17.3cm．（注意：计算中取1.73）‎ 求：‎ ‎（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；‎ ‎（3）为使带电微粒在磁场中的运动时间最长，B的取值满足怎样的条件？‎ ‎【答案】（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为1.0×‎104m/s；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为100V；‎ ‎（3）为使带电微粒在磁场中的运动时间最长，B的取值满足的条件是：B≥0.1T ‎【解析】‎ 考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．‎ 分析： （1）粒子在加速电场中，电场力做功，由动能定理求出速度v1．‎ ‎（2）粒子进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解求出电压．‎ ‎（3）粒子进入磁场后，做匀速圆周运动，结合条件，画出轨迹，由几何知识求半径，再求B．‎ 解答： 带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理：qU1=mv12，‎ 代入数据解得：v1=1.0×‎104m/s；‎ ‎（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动，‎ 水平方向：t=，‎ 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2‎ 竖直方向：a==，‎ v2=at=，‎ 由几何关系：tanθ===，‎ U2=tanθ，‎ 代入数据得：U2=100V；‎ ‎（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，由几何关系知 R+=D，解得：R=，设微粒进入磁场时的速度为v′：v′=，‎ 由牛顿运动定律及运动学规律：qv′B=m，‎ 代入数据解得：B=0.1T，‎ 若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B≥0.1T．‎ 答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为1.0×‎104m/s；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为100V；‎ ‎（3）为使带电微粒在磁场中的运动时间最长，B的取值满足的条件是：B≥0.1T．‎