物理卷·2018届四川省成都石室中学高二上学期期中考试（2016-11）

物理卷·2018届四川省成都石室中学高二上学期期中考试（2016-11）

成都石室中学高2018届2016—2017学年度上期第二次月考 物理试题 说明 ：‎ ‎1．物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。‎ ‎2．答题前，考生务必将自己的姓名、班级、学号填在答题卷相应位置。‎ ‎3．选择题答案涂在答题卷相应位置上。如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其他答案标号。‎ ‎4．非选择题答案必须写在答题卷相应位置，答在试题卷上无效。‎ 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出的4个选项中只有一个选项正确）‎ ‎1.下列说法中正确的是（ ）‎ A．无论是摩擦起电、感应起电还是接触起电，均是质子转移而引起的，在电荷转移过程中总的电荷量保持不变 B．在地毯中夹杂导电纤维是为了利用人在地毯上行走时摩擦产生的静电 C．电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，电动势随外电阻消耗的电能的增多 而增大 D．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线有阻挡作用，作用力在赤道附近最强，南、北两极最弱 ‎2.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小 相同的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于 纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）‎ A．向上 B．向下 ‎ C．向左 D．向右 ‎3．某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b 点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（ ）‎ A．如果图中虚线是电场线，电子由a点到b点，动能增大，电势能减小 B．如果图中虚线是等势面，电子由a点到b点，场强减弱，电场力做负功 C．无论图中虚线是电场线还是等势面，电子在a点的加速度都大于b点的加速度 D．无论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势 ‎4．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q从A由静止释放只在静电力作用下运动，取无限远处电势为零，则( 　　)‎ A．若q从A点由静止释放，在由A点向O点运动的过程中，加速度一定先增大后减小 B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大 ‎ C．q运动到O点时的动能最大 ‎ D．q运动到O点时的电势能为零 ‎5．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为（ ）‎ ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎6．一个一价和一个二价的静止铜离子，经从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1之后进入 电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互 作用，下列说法正确的是( ) ‎ A．两种铜离子打到屏上的两个不同位置 B．两种铜离子打到屏上时的速度一样大 C．两种铜离子运动到屏上所用时间相同 D．偏转电场E2对二价的铜离子做功要多 ‎7．如图所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。四个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点O以相同初速度v0同时沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜面上A、B、C、D点（图中未画出）。小球受到的电场力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力。则（ ）‎ A．O、C之间距离小于O、B之间距离 B．小球从抛出到落在斜面上用时相等 C．小球落到B点与C点速度大小相等 D．从O到A与从O到D，合力对小球做功相同 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）‎ ‎8．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．导线中通以 沿x轴正方向的电流I，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线在该位置上保持平衡，如果仅改变下列某一 个条件，θ角也相应变化，下列说法正确的是（ ）‎ A．平衡时，磁感应强度的方向沿z轴正向，磁感应强度为tan θ ‎ B．平衡时，磁感应强度的方向沿悬线向下，磁感应强度最小为sin θ C．若磁感应强度的方向沿z轴负向，则当金属棒质量变大时，θ角变大 D．若磁感应强度的方向沿z轴负向，则当金属棒中的电流变大时，θ角变大 ‎9．如图所示，在小磁针正上方有一直线，并与磁针指向平行，它可以是通电导线， ‎ 也可以是一束带电粒子；下列说法正确的是 (　　)‎ A．若做奥斯特电流磁效应实验时，通电导线应该沿东西放置，因为此时受地磁 场影响最小 B．若一束带电粒子从小磁针正上方通过能使磁针的S极转向纸内，则它可能是一束向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束 C．若固定小磁针在现有位置，正上方是一根重力不计且可以自由转动的导线，当导线通入向右电流时，‎ 从上往下看，导线顺时针转动，同时下降 ‎ D．若固定当前状态下的小磁针，当导线通入向右电流时，重力不计的导线在自由转动90°的过程中，‎ 小磁针对底座的压力比当前状态下要大 ‎10．A、B两块平行金属板竖直正对放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图所示的电路中，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为 定值电阻，当R2的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数 ‎ 分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。已知电源电动 势E和内阻r一定，光敏电阻随光照的增强阻值变小，以下说法正确的是（ ） ‎ ‎ A．保持光照强度不变，将R2的滑动触头P向b端滑动，则R3消耗的功率变小 ‎ B．保持滑动触头P不动，让光敏电阻周围光线变暗，则小球重新平衡后变小 ‎ C．滑动触头向a端滑动，用更强的光照射R1，则R2左边部分有b向P的电流 ‎ D．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量与I的变化量的比值的绝对值不变 ‎11．如图所示粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，‎ 在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15, 3)的切线。现有一质量 为‎0.20 kg，电荷量为+2.0×10‎-8 C的滑块P(可视为质点)，从x=‎0.10 m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02，重力加速度g取‎10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)‎ A．x=‎0.15 m处的电场强度大小为2.0×106 N/C B．滑块运动的最大速度为‎0.1 m/s C．滑块运动的加速度逐渐减小 D．滑块运动速度一直减小 ‎12．如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂 ‎ 直于纸面．在纸面内的长度L＝‎9.1cm，中点O与S间的距离d＝‎4.55 cm，‎ MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于 纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×10－4 T。电子质量m＝9.1×10－‎31 kg， ‎ 电量e＝－1.6×10－‎19 C，不计电子重力。电子源发射速度v＝1.6×‎106 m/s的一 个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则(　 　)‎ A．θ＝90°时，l＝‎9.1 cm B．θ＝60°时，l＝‎‎9.1 cm C．θ＝45°时，‎4.55 cm＜l＜‎9.1 cm D．θ＝30°时，‎4.55 cm＜l＜‎‎9.1 cm 三、实验题(本题共20分，每空2分，14（2）小题的电路设计图4分）‎ ‎13．（6分）(1)某同学利用螺旋测微器测定某合金金属杆的直径，示数如右 ‎ 图所示，则该合金金属杆的直径为 ▲ mm ‎(2)用多用电表粗测该合金材料金属杆的电阻：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1 k、×100、×10、×1。该同学选择“×‎100”‎倍率，用正确的操作步骤测量时。发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：‎ a． ▲ ；‎ b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在零处；‎ c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是 ▲ 。‎ ‎14．（8分）为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为 30 Ω)，有以下一些器材可供选择。‎ 电流表(量程0～50 mA，内阻约10 Ω)；‎ 电流表(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)；‎ 电压表(量程0～3 V，内阻很大)；‎ 电压表(量程0～15 V，内阻很大)；‎ 电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 Ω)；‎ 定值电阻R(20 Ω，允许最大电流‎1.0 A)；‎ 滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流‎2.0 A)；‎ 单刀单掷开关S一个，导线若干。‎ (1) 对于电流表和电压表的选择，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A.电流表应选，电压表应选 B.电流表应选，电压表应选 ‎ C.电流表应选，电压表应选 D.电流表应选，电压表应选 (2) 请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)‎ ‎ (3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝ ‎ ‎▲ 。‎ ‎15．（6分）利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.1Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表Ⓐ(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；‎ ‎②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；‎ ‎③以为纵坐标，R为横坐标，作 R图线(用直线拟合)；‎ ‎④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验得到的部分数据如下表所示，但忘记测量R=3.0Ω时的数据了，后来补测后发现当电阻R＝3.0 Ω时电流表的示数为I=‎0.110A,请在图中的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图(用直线拟合)；‎ R/Ω ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ I/A ‎0.143‎ ‎0.125‎ ‎①‎ ‎0.100‎ ‎0.091‎ ‎0.084‎ ‎0.077‎ /A－1‎ ‎6.99‎ ‎8.00‎ ‎②‎ ‎10.0‎ ‎11.0‎ ‎11.9‎ ‎13.0‎ ‎ (2)根据图线求得电源电动势E＝ ▲ V，内阻r＝ ▲ Ω。（保留小数点后一位）‎ 四、计算题（共39分）(请写出必要的文字说明与演算步骤,注意答题及作图规范)‎ ‎16.（10分）如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)，O为圆心。在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域,在圆上的D点离开该区域，已知图中θ=120°，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，试求：‎ ‎（1）带电粒子做匀速圆周运动的半径r； ‎ ‎（2）电场强度E的大小。‎ ‎▲‎ ‎17.（14分）如图所示，A是一个质量为1×10‎-3kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，在薄板左端放置一质量为1×10‎-3kg带电量为q=+1×10‎-5C的绝缘物块B，在薄板上方有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向。先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目的地，物块刚好到达薄板的最右端，且薄板和物块的速度恰好为零。 已知薄板与物块间的动摩擦因数µ=0.1。（薄板不带电，物块体积大小不计，g取‎10m/s2）试求：‎ A B E1‎ ‎（1）在电场E1作用下物块B和薄板A各自的加速度；‎ ‎（2）在A、B停止前会达到一个共同速度，求该时刻物块B的位移；‎ ‎（3）全过程中物块B电势能的变化量ΔEP。‎ ‎▲‎ ‎18.（15分）如图所示,在竖直平面内，水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1，并且在第一象限和第二象限有方向相反，强弱相同的平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E1，已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0，L)位置斜向下与y轴负半轴成60°角射入第一象限，恰能做匀速直线运动。求：（重力加速度为g） (1)带电小球的电性和入射的速度大小； (2)为使得带电小球在x轴下方的磁场中能做匀速圆周运动，需要在x轴下方空间加一匀强电场，试求所加匀强电场的方向和电场强度的大小； (3)在满足第(2)问的基础上，若在x轴上安装有一绝缘弹性薄板，并且调节x轴下方的磁场强弱，使带电小球恰好与绝缘弹性板碰撞两次后从x轴上的某一位置返回到x轴的上方(带电小球与弹性板碰撞时，既无电荷转移，也无能量损失，并且入射方向和反射方向与弹性板的夹角相同，此碰撞规律类似光的反射定律)，然后恰能匀速直线运动至y轴上的A(0，L)位置，则弹性板至少多长？带电小球从A位置出发返回至A位置过程中所经历的时间。‎ ‎▲‎ 成都石室中学高2018届2016—2017学年度上期第二次月考 物理答案 一、 单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出的4个选项中只有一个选项正确）‎ ‎1.D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.D 7.C ‎ 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）‎ ‎8.BD 9.BC 10.AD 11.AB 12.AC 三、实验题(本题共20分，每空2分，14（2）小题的电路设计图4分）‎ ‎13． （1）1.600 （2）　将“×‎100”‎挡换为“×‎10”‎ 120 Ω ‎14． (1)A (2)见解析图（分压式和电流表外接正确可给2分，所有设计全对为4分）　‎ ‎(3)－R ‎15．（1）描点作图（2分） (2)E＝3.0V　 内阻r＝0.9Ω（每空2分，共4分）‎ ‎16．评分标准：第1,2问各5分 ‎（2）‎ ‎17.评分标准：第1问4分，第2问6分，第3问4分。‎ ‎（1） 物块 （2分）‎ ‎ 薄板 （2分）‎ ‎（2） 经t1=2s时 物块v1=a1t1=2×2=‎4m/s 向右 （1分）‎ ‎ 物块运动 薄板v2=a2t1=1×2=‎2m/s 向右 （1分)‎ ‎ 经2秒后，物块作匀减速运动 向左 （1分）‎ 薄板加速度不变，仍为a2=‎1m/s2 向右，当两者速度相等时，物块恰好到达薄板最右端，共同速度为v=v1-a1′ t2 v=v 2+a2t2 t2= v=m/s （1分）‎ ‎ 物块在t2时间内位移为xB2=v1t2-a1′t22=m （1分） ‎ ‎ 此时物块B的位移xB1+xB2=m （1分）‎ ‎(3) 以后物块和薄板将作为整体以向右作匀减速直到速度都为0 （1分）‎ 物块和薄板获得共同速度至停止运动用时 物块在t3时间内位移为 xB3=a3t32=m（1分）‎ 在全过程中B物块电势能的变化量为 （2分）‎ 法二：‎ 前2s薄板运动 （1分） ‎ 薄板在t2时间内位移xA2=v2t2+a2t22=m （1分）‎ ‎ 所以薄板长度L=xB1+xB2-(xA1+xA2)=m 全过程对薄板和物块组成的系统由能量守恒=（2分）‎ ‎18.评分标准：第1问3分，第2问4分，第3问8分。‎ 解：（1）小球在第一象限中的受力分析如图所示，所以带电小球的电性为负电 ‎ qE1=qvB1cos60°‎ 即 ……………………………（3分）‎ ‎ （2）小球在第一象限中mg=qE1tan60°，求出 小球若在x轴下方的磁场中做匀速圆周运动，应施加一竖直向下的匀强电场，‎ 且电场强度大小满足：qE=mg 即E=E1 ……………………………（4分）‎ ‎（3）要想让小球恰好与弹性板发生两次碰撞，并且碰撞后返回x轴上方空间匀速运动到A点，则其轨迹应该如图所示，且由几何关系可知：‎ ‎3 PD=2 ON …………………（1分）‎ ‎ …………………（1分）‎ 联立上述方程解得：‎ ‎ ‎ 则挡板长度至少为 …………………（1分）‎ 设在x轴下方的磁场磁感应强度为B，则满足： …………………（1分）‎ ‎ …………………（1分）‎ 从N点运动到C点的时间为：‎ ‎ …………………（1分）‎ 联立上式解得： ‎ 由几何关系可知： ‎ 在第一象限运动的时间t1和第二象限中运动的时间t2相等，且：‎ ‎ …………………（1分）‎ 所以带电小球从A点出发至回到A点的过程中所经历的总时间为：‎ ‎ ‎ 联立上述方程解得： …………………（1分）‎