2017-2018学年四川省成都外国语学校高二上学期12月月考物理试题

2017-2018学年四川省成都外国语学校高二上学期12月月考物理试题

成都外国语学校2017—2018学年度上期12月考试 高二物理试题 命题人： 审题人：‎ ‎1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分；‎ ‎2.本堂考试100分钟，满分100分；‎ ‎3.答题前，考生务必先将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂；‎ ‎4.考试结束后，将答题卡交回。‎ 第Ⅰ卷 选择题部分 一、单项选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题3分，共24分）‎ ‎1.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点。 O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点，B、C和A、D也相对于O点对称。则下列说法中错误的是(　 　)‎ A．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最强 D．B、O、C三点比较，O点场强最弱 ‎2.回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒．把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和粒子(He) ，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是(　 　)‎ A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大 B．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大 C．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小 D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较小 ‎3.如图，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和两直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时(　 　)‎ A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．人上往下看，导线框将逆时针转动 ‎4.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知(　 　)‎ A．Q点的电势比P点低 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 ‎5.如图，平行板电容器与直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　 　）‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大 ‎6.如图，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为的电源相连，质量为、电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )‎ A.，水平向右 B.，垂直于回路平面向上 C.，竖直向下 D.，垂直于回路平面向下 ‎7.如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(　 　)‎ A．电压表的读数减小 B．R1消耗的功率增大 C．电源的输出功率增大 D．电容器C所带电荷量增多 ‎8.如图，以直角三角形ABC为边界的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其中∠A＝90°，∠B＝30°，AC＝.A点的发射源能向磁场区域内任意方向发射带负电的粒子，粒子的初速度为，粒子的比荷为，粒子初速度的方向与边界AB的夹角用表示，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用．则(　 　)‎ A．粒子不可能经过C点 B．要使粒子在该场中运动的时间最短，则＝60°‎ C．若<30°，则这些粒子在磁场中运动的时间一定相等 D．这些粒子经过边界BC区域的长度为 二、 不定项选择题（本题共6小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分，共24分）‎ ‎9.如图，含有、、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点.则(　 　)‎ A.打在P1点的粒子是 B.打在P2点的粒子是和 C.O2P2的长度是O2P1长度的2倍 D.粒子在偏转磁场中运动的时间都相等 ‎10.如图，在一竖直平面内，BCDF段是半径为的圆弧挡板，AB段为直线型挡板(长为)，两者在B点相切，＝37°，C、F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为的匀强电场中。现将带电量为＋，质量为的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(　 　)‎ A． 匀强电场的场强大小可能是 B．小球运动到D点时动能一定不是最大 C．小球机械能增加量的最大值是 D．小球从B到D运动过程中，动能的增量为 ‎11.如图，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，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，那么(　 )‎ A． 偏转电场对三种粒子做功一样多 ‎ B．三种粒子打到屏上时的速度一样大 C．三种粒子运动到屏上所用时间相同 D．三种粒子一定打到屏上的同一位置 ‎12.如图，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率随电流变化的图线。若A、B对应的横坐标为2 A．则下列判断正确的是(　 　)‎ A．该电源的电动势为3 V，内电阻为3 Ω B．当总电流＝1 A时，电源的输出功率为2 W C．当总电流＝2 A时，电源的输出功率为4 W D．当总电流＝1.5 A时，电源的输出功率最大，为2.25 W ‎13.如图，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为，带电荷量为，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电荷量不变，小球由静止开始下滑的过程中(　 　)‎ A．小球加速度一直增大 B．小球速度一直增大，直到最后匀速 C．杆对小球的弹力先减小后反向增大 D．小球所受洛伦兹力一直增大 ‎14.如图，在光滑绝缘的水平面上叠放着两个物块A和B，A带负电、质量为、电荷量为，B质量为、不带电，A和B间动摩擦因数为0.5。初始时A、B处于静止状态，现将大小为的水平恒力作用在B上，为重力加速度。A、B处于水平向里的磁场之中，磁感应强度大小为。若A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(　 　)‎ A．水平力作用瞬间，A的加速度大小为 B．A做匀加速运动的时间为 C．A的最大速度为 D．B的最大加速度为 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 注意事项：‎ 1． 答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。‎ ‎2．请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。‎ 三、实验探究题：本题共2小题，共12分 ‎15.某同学用一支多用电表对一待测进行粗测：已知这支多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应重新选择 倍率。重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是 Ω。 ‎ ‎16.在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：‎ A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）‎ B．电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5Ω）‎ C．电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50Ω）‎ D．滑动变阻器R（0~40Ω,，额定电流1A）‎ E．电阻箱R0（0~999． 9Ω） ‎ F．开关S一只、导线若干 ‎（1）为了测定电阻Rx的阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用_______（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值______真实值（填“大于”或“小于”）。‎ ‎（2）小组的另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。‎ 在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出—图象为一条直线，则该图 像的函数表达式为： ，由图可知该电池的电动势E= V。‎ 四、计算题：本题共4个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎17.（8分）如图所示，M为电动机，N为电炉子，恒定电压＝12 V，当S1闭合，S2断开时，电流表A示数为6 A；当S2闭合，S1断开时，电流表A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W 。求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率 ‎(2)电动机的内阻 ‎18.（8分）如图，AB是位于竖直平面内、半径＝0.5 m的1/4圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度＝5×103 N/C.今有一质量为＝0.1 kg、带电荷量＝＋8×10－5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数＝0.05，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力 ‎(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程 ‎19.（12分）如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xOy面向外的匀强磁场。在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E。一带正电的粒子(不计重力)以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M(3R,0)点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足α＝45°，求：‎ ‎(1)带电粒子的比荷 ‎(2)磁场磁感应强度B的大小 ‎(3)粒子从P点射入磁场到M点射出电场的时间 ‎20.（12分）x轴下方有两个关于直线x＝－0.5a对称的沿x轴的匀强电场(大小相等，方向相反)．如图甲所示，一质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力)，以初速度v沿y轴正方向从P点进入电场，后从原点O以与过P点时相同的速度进入磁场(图中未画出)．粒子过O点的同时在MN和x轴之间加上按图乙所示的规律发生周期性变化的磁场，规定垂直纸面向里为正方向．正向磁场与反向磁场的磁感应强度大小相等，且持续的时间相同．粒子在磁场中运动一段时间后到达Q点，并且速度也与过P点时速度相同．已知P、O、Q在一条直线上，与水平方向夹角为θ，且P、Q两点横坐标分别为－a、a.试计算：‎ ‎(1)电场强度E的大小 ‎(2)磁场的磁感应强度B的大小 ‎(3)粒子从P到Q的总时间 成都外国语学校2017—2018学年度上期12月物理考试 参考答案 一、 单项选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ B C D B B D D D 二、 不定项选择题 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ BC BC AD BD BC BD 三、 实验探究 ‎15. ×100Ω 3K ‎ ‎16. A2大于 3/10 ‎ ‎17.解：‎ ‎（1）S1闭合，S2断开时，由部分电路欧姆定律 可得 又 得 W （2） 又 可得：‎ ‎18.解：A到B由动能定理：‎ B点，由牛顿第二定律：‎ 由牛顿第三定律：‎ 可得：N 方向竖直向下 （2） 因且 则滑块最终会在圆弧上做往返运动，在B点处速度恰好为零 所以，对全程由动能定理：‎ 得：‎ ‎19.解：‎ ‎(1)在M点处：vy＝v0tanα qE＝am 竖直方向：vy＝at3‎ 水平方向：3R＝v0t3‎ 得：＝。‎ ‎(2)粒子运动轨迹如图，设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P′为粒子射出磁场的位置，则P′O2∥PO1，△O1O2P≌△O1O2P′，粒子的轨迹半径为：r＝R Bqv0＝m，得B＝ ‎(3)粒子从N进入电场，ON＝y y＝at，qE＝am,3R＝v0t3‎ 得y＝R，t3＝ 又∵y＝R＋Rcosθ，∴θ＝。‎ P到P′的时间为t1：t1＝T　得t1＝ P′N＝R－Rsinθ，所以t2＝＝R P到M的总时间t＝t1＋t2＋t3＝＋R。‎ 20. 解：‎ ‎(1)带电粒子在第三象限的运动为两个阶段的匀变速曲线运动，且时间相等，设为t，对该运动分析得 y方向：atan θ＝2vt x方向：a＝t2，‎ 解得：E＝，‎ t＝.‎ ‎(2)带电粒子在第一象限的磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示(只画出一个周期的情况)‎ 设半径为R，由几何关系可知 ＝4nRcos θ(n＝1,2,3，…)，‎ Bqv＝m，‎ 解得B＝(n＝1,2,3，…)．‎ ‎(3)带电粒子在电场中运动的时间 t电＝2t＝.‎ 研究带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，设时间为t磁，设单元圆弧对应的圆心角为α，由几何关系可知 α＝π－2θ，‎ 则t磁＝2n＝，‎ 所以粒子从P到Q的总时间 t总＝t电＋t磁＝＋.‎