物理卷·2018届河南省漯河市高级中学高二12月月考（2016-12）

物理卷·2018届河南省漯河市高级中学高二12月月考（2016-12）

河南省漯河市高级中学 2016-2017 学年高二 12 月月考 物理试题 一．选择题 1．关于通电导线在匀强磁场中受到的安培力，下列说法正确的是（ ） A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的大小与通电直导线与磁场方向的夹角无关 C．安培力的方向总是垂直于磁场方向 D．将直导线从中的折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 2．两根通电直导线 M、N 都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈 L 的 平面跟纸面平行，现将线圈从位置 A 沿 M、N 连线的中垂线迅速平移到位置 B，则在平移过 程中，线圈中的感应电流（ ） A．沿顺时针方向，且越来越小 B．沿逆时针方向，且越来越大 C．始终为零 D．先顺时针，后逆时针 3．如图所示，一带电粒子沿着图中 AB 曲线从 A 到 B 穿过一匀强电场，a b c d、 、 、 为该匀 强电场的等势线，且 a b c dU U U U   ，则下列说法正确的是（ ） A．粒子一定带负电，电势能一定增大 B．粒子可能带正电，电势能一定减小 C．粒子可能带正电，电势能一定增大 D．粒子一定带负电，电势能一定减小 4．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E．内阻为 r， 1R 、 2R 为定值电 阻， 3R 为滑动变阻器，C 为电容器，在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中， 下列说法正确的是（ ） A．a 点的电势降低 B．电流表示数变小 C．电容器 C 所带电荷量增多 D．电压表示数变小 5．如图所示，A、B、C 三个同样大小相距较近的金属球固定在绝缘支架上，球心处在同一 高度的同一直线上，B、C 球用导线相连，C 球用导线接地，开始时三个球均不带电，电建 1S 、 2S 均断开，现让 A 球带上正电，则下列说法正确的是（ ） A．只闭合 1S 的一瞬间，B、C 间导线上有从 B 到 C 的瞬时电流 B．只闭合 1S 的一瞬间，B、C 间导线上没有电流 C．只闭合 2S 的一瞬间，连接 C 与大地的导线上有自由电子从 C 流向大地 D．只闭合 2S 以后，C 球带正电 6．如图所示，圆形有界磁场的半径为 R，磁感应强度大小为 B，在磁场的右侧有一竖直放 置的挡板，挡板足够长，圆心 O 到挡板的垂线 'OO 长为 2R，在圆心 O 处有一粒子源，沿 'OO 方向射出质量为 m，电量为 q，速度为 qBRv m  的带正电的粒子，则下列说法正确的 是（ ） A．粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为30 B．粒子在磁场中运动的时间为 6 m qB  C．从 O 点射出后，最后能打到挡板上 M 点的位置离 'O 的距离为 2 R D．将粒子从粒子源的出射方向逆时针转过30 ，则从磁场中射出的粒子将不可能打到挡板 上 7．如图所示，宽度为 d 的有界匀强磁场，方向垂直于纸面向里，在纸面所在平面内有一对 角线也为 d 的正方形闭合导线框 ABCD，沿 AC 方向垂直磁场边界，匀速穿过磁场区域，规 定顺时针方向为感应电流的正方向， 0t  时 C 点恰好进入磁场，则从 C 点进入磁场开始到 A 点离开磁场为止，闭合导线中感应电流随时间的变化图像正确的是（ ） 8．如图所示，L 是自感系数较大的自感线圈，开关闭合后，当电路稳定时小灯泡能正常发 光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ ） A．小灯泡逐渐变亮，小灯泡立即熄灭 B．小灯泡立即亮，小灯泡立即熄灭 C．小灯泡逐渐变亮，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 D．小灯泡立即亮，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 9．图中闭合金属线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定轴匀速转动，能产生正弦式交变电 流的是（ ） 10 如图所示电路，在平行金属板 M、N 内部左侧中央 P 有一质量为 m 的带电粒子（重力不 计）以水平速度 0v 射入电场并打在 N 板的 O 点，改变 1R 或 2R 的阻值，粒子仍以 0v 射入 电场，则下列说法正确的是（ ） A．该粒子带正电 B．减小 1R ，粒子将打在 O 点左侧 C．增大 1R ，粒子在板间运动时间不变 D．减小 2R ，粒子还能打在 O 点 11．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上 2o x 间各 点的电势分布如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A． 1x 点的电场强度最小 B． 2o x 之间，x 轴附近的电场线分布先变密后变疏 C．一正电电荷从 O 点由静止释放，若仅受电场力作用，速度先增大后减小 D．一正点电荷从 O 点由静止释放，若仅受电场力作用，点电荷的加速度先增大后减小 12．如图所示，M．N 为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为 A、C，带电量分别为 Q 、 Q ，将它们平行放置，A、C 连线垂直于圆环平面，B 为 AC 的中点，现有质量为 m．带电 量为 q 的微粒（重力不计）从左方沿 A、C 连线方向射入，到 A 点时速度 1 /A m sv  ，到 B 点时速度 5 /B m sv  ，则下列说法正确的是（ ） A．微粒从 B 至 C 做加速运动，且 3 /c m sv  B．微粒从 A 至 C 先做减速运动后做加速运动 C．微粒在整个运动过程中的最终速度为 5 /m s D．微粒最终可能返回至 B 点，其速度大小为 5 /m s 二．实验题 13．某物理小组准备探究某种元件 Q（标有“ 4V ， 2W ”字样）的伏安特性曲线，他们找 来了下列器材： A．电压表 1V （ 0 5V ，内阻约为10k ） B．电压表 2V （ 0 10V ，内阻约为 20k ） C．电流表 A（ 0 0.6A ，内阻约为 0.4 ） D．滑动变阻器 1R （5 ，1A ） E．滑动变阻器 2R （500 ， 0.2A ） （1）实验中电压表选用 ，为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几 组数据，滑动变阻器应选用 （均填器材前的序号）。 （2）请将图中的实物连线补充完整。 （3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表 指针始终不发生偏转，在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的 档； 检查过程中将多用电表的红．黑表笔与电流表“+”、“—”接线柱接触时，多用电表指针发 生较大角度的偏转，说明电路故障是 。 14．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A．待测的干电池（电动势约为1.5V ，内电阻小于1.0 ） B．电流表 1A （量程 0 3mA ，内阻 1 10gR   ） C．电流表 2A （量程 0 0.6A ，内阻 1 0.1gR   ） D．滑动变阻器 1R （ 0 20  ，10A ） E．滑动变阻器 2R （ 0 200  ，1A ） F．定值电阻 0R  990 G．开关和导线若干 （1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲 所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是 图所示的电路；在该电路中，为 了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）。 （2）图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的 1 2I I 图线 （ 1I 为电流表 1A 的示数， 2I 为电流表 2A 的示数，且 2I 的数值远大于 1I 的数值），则由 图线可得被测电池的电动势 E  V，内阻 r   （结果保留小数点后 2 位）。 三．计算题 15．在与水平方向成 角的光滑导轨上放一导体棒 ab，导轨间距为 L，质量为 m（电阻不计）， 整个装置放在竖直向下，磁感应强度为 B 的匀强磁场中，如图所示，电源电动势为 E，内阻 为 r，外电路电阻为 R，求导体棒由静止释放向下加速度为多大？ 16．如图所示，半径为 R 的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，直径 AC（含 A、C）下方有水 平向右的匀强电场，一质量为 m．带电量为 q 的中心有孔小球穿在圆环上，从 A 点静止释 放，沿圆轨道运动，第一次通过最高点 D 时恰能与环无相互作用，重力加速度为 g，求： （1）电场强度 E 的大小； （2）第 n 次通过轨道最高点 D 时，轨道对小球的作用力大小。 17．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为 0.5l m ，其电阻不计， 两导轨及其构成的平面均与水平面成30 角，完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放 置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两帮质量均为 0.02m kg ，电阻均为 0.1R   ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度 0.2B T ，棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下，沿轨道向上匀速运动，而棒 cd 恰好能够保持静止，取 210 /g m s ，问： （1）通过棒 cd 的电流 I 是多少，方向如何？ （2）棒 ab 受到的力 F 多大？ （3）棒 cd 每产生 0.1Q J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？ 18．某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力， 其核心结构原理可简化为题图所示，AB、CD 间的区域有竖直向上的匀强电场，在 CD 的右 侧有一与 CD 相切于 M 点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，一带正电粒子 O 点 以水平初速度 0v 正对 P 点进入该电场后，从 M 点飞离 CD 边界，再经磁场偏转后又从 N 点 垂直于 CD 边界回到电场区域，并恰能返回 O 点，已知 OP 间距离为 d，粒子质量为 m，电 荷量为 q，电场强度大小 2 03mE qd v ，粒子重力不计，试求： （1）粒子从 M 点飞离 CD 边界时的速度大小； （2）P、N 两点间的距离； （3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径。 参考答案： 1、C 2、D 3、D 4、A 5、A 6、D 7、C 8、A 9、AD 10、BD 11、BD 12、AC 13、（1）A，D；（2）如图所示： （3）直流电压；电流表断路． 14、（1）（b），D （2）1.50 0.01 ，1.00 0.01 15、以导体棒为研究对象，受力情况如图，根据牛顿第二定律： sin cosAmg maF     A BILF  ，由闭合电路欧姆定律： EI R r   联立解得：     sin cosmg R r BLEa m R r     。 16、（1）球第一次到 D 点时，重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有： 2 1mg Rm v ① 对从 A 释放到第一次到达 D 点过程根据动能定理列式，有： 2 1 12 02mgR qE R mv     ② 联立①②解得： 3 4 mgE q  。 （2）从 A 释放到第 n 次到达 D 点过程，根据动能定理，有： 212 02 nmgR n qE R mv    （ ） ③ 在 D 点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： 2 nN mg m R v  ④ 联立③④解得： 3 1N n mg （ ) 。 17、（1）棒 cd 受到的安培力   cdF IlB ，棒 cd 在共点力作用下平衡，则 30cdF mgsin  ， 代入数据，解得 1I A ，方向由右手定则可知由 d 到 c。 （2）棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等   ab cdF F ，对棒 ab 由共点力平衡有   30F mgsin IlB   代入数据解得   0.2F N 。 （3）设在时间 t 内棒 cd 产生 0.1Q J 热量，由焦耳定律可知 2 Q I Rt ，设 ab 棒匀速运 动的速度大小为 v，则产生的感应电动势 E Blv ，由闭合电路欧姆定律知   2I R E ，在时 间 t 内，棒 ab 沿导轨的位移 x vt 力 F 做的功 W Fx ，综合上述各式，代入数据解得 0.4W J 。 18、（1）据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示： 粒子从 O 到 M 点时间： 0 1t d v  ，粒子在电场中加速度： 2 03  m Eqa d v ，粒子在 M 点时 竖直方向的速度： 1 03yv at v= = ，粒子在 M 点时的速度： 2 0 2 0 2yv v v v = ，速度偏转 角正切： 0 3yvtan v   = ，故 60   ； （2）粒子从 N 到 O 点时间： 2 02t d v  ，粒子从 N 到 O 点过程的竖直方向位移： 2 2 1 2y at= ， 故 P、N 两点间的距离为： 3 8 PN y d= = 。 （3）由几何关系得： 5 360 8Rcos R PN PM d  = = ，可得半径： 5 3 12 R d= ，由 2 qvB R vm= ，即： mvR qB = ，解得： 08 5 3mvB qd = ，由几何关系确定区域半径为： ' 2 30R Rcos  ， 即 5 4R d  。