物理卷·2018河北省唐山一中高二上学期12月月考(2016-12)

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物理卷·2018河北省唐山一中高二上学期12月月考(2016-12)

唐山一中高二年级2016年12月份考试 物理试卷 命题人:于宝力 审核人:王晓爽 说明:‎ ‎1.考试时间90分钟,满分100分(不算附加题)。2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案答在答题纸上。3.Ⅱ卷答题纸卷头和答题卡均填涂本次考试的考号,不要误填学号,答题卡占后5位。‎ 卷Ⅰ(选择题 共46分) ‎ 一.选择题(共10小题,1-7小题只有一个选项正确,每小题4分;8-10小题有多个选项正确,每小题6分,全部选对的得6分,选对不全的得3分,有选错或不答得0分)‎ ‎1.关于磁感应强度B的概念,下面说法中正确的是 ( )‎ A.由磁感应强度的定义式可知,磁感应强度与磁场力成正比,与电流和导线长度的乘积成反比 ‎ B.一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用,那么该处的磁感应强度一定为零 C.一小段通电导线放在磁场中,它受到的磁场力可能为零 D.磁场中某处的磁感应强度的方向,跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直 a b c d I1‎ I2‎ ‎2.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且 I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是( )‎ A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 ‎ O a b c A ‎3.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是 ( )‎ A.a粒子动能最大 B.c粒子速率最大 C.c粒子在磁场中运动时间最长 D.它们做圆周运动的周期 ‎4.截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动的平均速率的影响,下列说法正确的是(   )‎ A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 B.导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍 D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 ‎5.如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子(),质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出.则下列说法正确的是(  ) ‎ A.回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和 磁场情况下,可以直接对()粒子进行加速 B.只增大交变电压U,则质子在加速器中获得的最大能量将变大 C.回旋加速器所加交变电压的频率为 D.加速器可以对质子进行无限加速 ‎6.如图所示为一个质量为m、电荷量为+q 的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象不可能是下图中的(  ) ‎ a ‎ b M N d c ‎7.如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( )‎ A.向左 B.垂直纸面向外 C.向右 D.垂直纸面向里 ‎8.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电压表V1、V2、V3为理想电压表,R1、R3为定值电阻,R2为热敏电阻(其阻值随温度增高而减小),C为电容器,闭合开关S,电容器C中的微粒A恰好静止.当室温从‎25℃‎升高到‎35℃‎的过程中,流过电源的电流变化量是△I,三只电压表的示数变化量是△U1、△U2和△U3.则在此过程中(  )‎ A.V2示数减小 B.微粒A向上加速运动 C.Q点电势降低 D. ‎ ‎× × × × × × ‎ ‎× × × × × ×‎ ‎× × × × × ×‎ ‎× × × × × ×‎ ‎× × × × × ×‎ α β L ‎9.如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线,电场线与 水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是 ( )‎ A.液滴可能带负电 ‎ B.液滴一定做匀速直线运动 C.液滴有可能做匀变速直线运动 D.电场线方向一定斜向上 ‎10.如图所示,长方形abcd长ad=‎0.6 m,宽ab=‎0.3 m,e、f分别是ad、bc 的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.25 T。一群不计重力、质量 m=3×10‎-7 kg、电荷量q=+2×10-‎3 C的带电粒子以速度υ0=5×l‎02 m/s从左右两侧沿垂直ad 和bc 方向射入磁场区域(不考虑边界粒子),则( )‎ A.从ae 边射入的粒子,出射点分布在ab边和bf边 B.从ed 边射入的粒子,出射点全部分布在bf边 C.从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ae 边 D.从fc边射入的粒子,全部从d点射出 卷Ⅱ(非选择题 共54分) ‎ 二.填空题(共6小题,11-14小题每题4分,15小题6分,计22分)‎ ‎11.如图所示,质量是m=‎10g的铜导线ab放在光滑的宽度为‎0.5m的 金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为‎10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。(取g=‎10m/s2)‎ mm mm ‎12.如图所示,在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内,在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点,其中∠aob=∠boc=600,一束质量为m,电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域,其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子,其速率取值范围是 .‎ ‎13.完成下列游标卡尺或螺旋测微器读数:‎ ‎14.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流=‎300‎A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 (填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎15.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,‎ 实验室提供器材如下:‎ A.电流表A1(量程150mA,内阻r1约10Ω)‎ B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)‎ C.定值电阻R0=100Ω D.滑动变阻器R,最大阻值为5Ω E.电源E,电动势E=4V(内阻不计)‎ F.开关S及导线若干 ‎①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注)。‎ ‎②实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知和测得的物理量表示Rx= 。‎ 三.计算题(共4小题,第16题8分、第17题10分,第18题为14分,计32分,解答题应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)‎ ‎16.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω, 电容器的电容C=4 μF。开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?‎ ‎17.如图所示,水平导轨间距为L=‎0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=l kg,电阻R0=0.9Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面成α=53°角;ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=‎10m/s2,ab处于静止状态.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:‎ ‎(1)ab受到的安培力大小和方向.‎ ‎(2)重物重力G的取值范围.‎ ‎18.(普班和实验班专做)如图所示, 在xOy平面的第Ⅰ象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,在第Ⅳ象限内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。P点是x轴上的一点,横坐标为x0。现在原点O处放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以与x轴成45°角的恒定 速度 v0向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与x轴相交于A点,第n次偏转后恰好通过P点,不计粒子重力。求:‎ ‎(1)粒子的比荷;‎ ‎(2)粒子从O点运动到P点所经历的路程和时间。‎ ‎(3)若全部撤去两个象限的磁场,代之以在xOy平面内加上与速度v0垂直的匀强电场(图中没有画出),也能使粒子通过P点,求满足条件的电场的场强大小和方向。‎ ‎18.(英才班专做)如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。‎ ‎(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;‎ ‎(2)求电场变化的周期T;‎ ‎(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。‎ ‎1.C 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.C 8.AD 9.BD 10.ABD ‎11. 0.01‎T (2分) 垂直斜面向上(2分)‎ ‎12. (4分)‎ ‎13. 11.4‎‎ (2分) 0.700(2分)‎ ‎14. 红(1分)5(1分) 变大(2分)‎ ‎15. ‎ ‎ (2分)‎ ‎ (4分)‎ ‎16. S断开,C相当于断路,中无电流,C两端电压即两端电压 电容器的电压 ‎ 电容器的带电量 且a板带正电,b板带负电。‎ S闭合,与串联后再与并联,C两端电压即两端电压,‎ ‎ 外电路总电阻为 电容器的电压 ‎ 电容器的带电量.且a板带负电,b板带正电。‎ 通过电流表的电量△Q=Q+Q′=,‎ ‎17. (1)由闭合电路的欧姆定律可得,‎ 通过ab的电流 方向:由a到b;‎ ab受到的安培力:F=BIL=5×2×0.5=5N;方向:与水平成37°角斜向左上方 ‎(2)ab受力如图所示,最大静摩擦力:‎ 由平衡条件得:‎ 当最大静摩擦力方向向右时:‎ 当最大静摩擦力方向向左时:‎ 由于重物平衡,故:T=G 则重物重力的取值范围为:0.5NG7.5N;‎ ‎18. (1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:     解得粒子运动的半径:     由几何关系知,粒子从A点到O点的弦长为:‎ ‎     由题意OP是n个弦长:     解得粒子的比荷:‎ ‎(2)由几何关系得,OA段粒子运动轨迹的弧长是1/4圆的周长,所以:=‎ ‎    粒子从O点到P点的路程:s=n=     粒子从O点到P点经历的时间:t=‎ ‎(3)撤去磁场,加上匀强电场后,粒子做类平抛运动,      由 ‎ ‎ 得 方向:垂直v0指向第Ⅳ象限.‎ ‎19.(附加题)‎ ‎  (1)根据题意,微粒做圆周运动,洛伦兹力完全提供向心力,重力与电场力平衡,‎ 则mg=q −−−−−−−①‎ ‎∵微粒水平向右做直线运动,∴竖直方向合力为0.‎ 则 mg+q=qvB−−−−−②‎ 联立①②得:q=−−−−−−③ B=−−−−−−−−④‎ ‎(2)设微粒从运动到Q的时间为,作圆周运动的周期为,‎ 则 −−−−−⑤ qvB=−−−−−−−−⑥ 2πR=v−−−−−−−−−−−−⑦‎ 联立③④⑤⑥⑦得: −−−−−−−−⑧‎ 电场变化的周期T=+=−−−−−−−⑨‎ ‎(3)若微粒能完成题述的运动过程,要求 d2R−−−−−−⑩‎ 联立③④⑥得:R=‎ 设Q段直线运动的最短时间,由⑤⑩得,‎ 因不变,T的最小值=+=(2π+1) ‎
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