2017-2018学年黑龙江省大庆铁人中学高二下学期开学考试（3月） 物理 Word版

2017-2018学年黑龙江省大庆铁人中学高二下学期开学考试（3月） 物理 Word版

大庆铁人中学2017-2018学年高二学年下学期开学考试 物理试题 试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。 ‎ ‎2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。‎ 一、选择题（每小题5分，共60分．1-8题单选，9-12多选，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选得0分）‎ ‎1．下列装置中没有用到带电粒子在磁场中发生偏转的原理的是（ ）‎ A．磁流体发电机 B．回旋加速器 C．示波管 D．电视显像管 ‎2．如图所示，A和B是两个完全相同的灯泡，C和D都是理想二极管，两二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）‎ A．开关S闭合，A先亮 B．开关S闭合，A、B同时亮 C．开关S断开，B逐渐熄灭 D．开关S断开，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 ‎3．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是（ ）‎ A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带正电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越大 ‎4．如图所示，把一个装有导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极B，与电池的正极相连；沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极A，与电池的负极相连。从器皿上方往下看（俯视），对于导电溶液和溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A．溶液做逆时针方向运动 ‎ B．溶液做顺时针方向运动 C．正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘移动 D．负离子沿圆形玻璃器皿的半径向中心移动 ‎5．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（ ）‎ ‎ A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 ‎ B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 ‎ C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 ‎ D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 ‎6．静止在光滑水平面上的条形磁铁左端和轻弹簧连接，轻弹簧的另一端固定在墙上。现在条形磁铁的上方偏右位置（如图）固定一直导线，当直导线中通以垂直纸面向里的电流后，下列说法正确的是（ ）‎ A．弹簧被压缩，磁铁对水平面的压力变小 B．弹簧被压缩，磁铁对水平面的压力变大 ‎ C．弹簧被拉长，磁铁对水平面的压力变小  D．弹簧被拉长，磁铁对水平面的压力变大 ‎7．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）‎ A．θ增大，E增大 B．θ减小，E不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ增大，Ep不变 ‎8．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和α粒子(He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）‎ A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大 B．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 C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小 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大 ‎9．在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、B(均可视为质点)处在同一水平面上。现将两球以相同的水平速度v0向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则（ ）‎ A．A球带正电，B球带负电 B．A球比B球先落地 C．两球从抛出到各自落地的过程中，A球的速率变化量比B球的小 D．在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加 ‎10．如图所示，平行金属导轨宽度为d，一部分轨道水平，左端接电阻R，倾斜部分与水平面成θ角，且置于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现将一质量为m长度也为d的导体棒从导轨顶端由静止释放，直至滑到水平部分(导体棒下滑到水平部分之前已经匀速，滑动过程中与导轨保持良好接触，重力加速度为g)。不计一切摩擦阻力，导体棒接入回路电阻为r，则整个下滑过程中（ ）‎ A．导体棒匀速运动时速度大小为 B．匀速运动时导体棒两端电压为 C．导体棒下滑距离为s时，通过R的总电荷量为 D．重力和安培力对导体棒所做的功大于导体棒获得的动能 ‎11．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I，U1，U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I，△U1，△U2和△U3表示。下列正确的是（ ） ‎ A．U1增大、U2减小，△U2<△U1‎ B．U1：I不变，△U1：△I不变 C．U2：I变大，△U2：△I变大 D．U3：I变大，△U3：△I不变 ‎12．在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd ‎，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示。测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）‎ A．线框受到的水平外力一定是恒定的 B．线框边长与磁场宽度的比为3∶8‎ C．出磁场的时间是进入磁场时的一半 D．出磁场的过程中水平外力做的功大于进入磁场的过程中水平外力做的功 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分，）‎ ‎13．为了精密测量一金属丝的电阻率：‎ ‎(1)如图甲所示，先用多用电表×1 Ω挡粗测其电阻为________Ω，然后用螺旋测微器测其直径为________mm，游标卡尺测其长度为________cm。‎ ‎(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：‎ A．电压表V(量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ)‎ B．电流表A(量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω)‎ C．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0.6 A)‎ D．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)‎ E．1.5 V的干电池两节，内阻不计 F．电阻箱 G．开关S，导线若干 为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)。‎ 请在方框内设计最合理的电路图并完成实物图乙的连线。‎ ‎14．要测定某电源的电动势和内电阻，某同学按左图所示的电路图连接好电路并进行如下操作：‎ ‎(1)闭合开关S1，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值R及对应的电流表A的示数I(电流表的内阻很小，可忽略不计)； ‎ ‎(2)根据数据，作出图象－R，如右图所示，则根据图象可以求出：电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.‎ 三、计算题（本大题共3小题，共34分。要求在答卷上写出必要的文字说明。）‎ ‎15．（12分）在光滑的绝缘水平面上，相隔‎2L的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷，a、O、b是A、B连线上的三点，O为中点，Oa＝Ob＝L/2。一质量为m、电荷量为q的试探电荷以初速度v0从a点出发沿A、B连线向B运动，在运动过程中，除静电力外，试探电荷受到一个大小恒定的阻力作用，当它运动到O点时，动能为初动能的2倍，到b点时速度刚好为零。已知静电力常量为k，设O处电势为零，求：‎ ‎（1）a点的场强大小；‎ ‎（2）恒定阻力的大小；‎ ‎（3）a点的电势。‎ ‎16．（10分）如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：‎ ‎（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；‎ ‎（2）电阻的阻值。‎ ‎17．（12分）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1＞B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？‎ 大庆铁人中学高二学年下学开学考试 物理试题答案 一、选择题 ‎1.C 2.D 3. B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.B 9.AC 10. AC 11.BD 12.BD ‎ 二、实验题 ‎13. (1)8(2分)　；2.095(2.093～2.098均对)(2分)　；5.015(2分)‎ ‎(2)R1(2分)　如图(每图2分)‎ ‎14.2(2分)　；4(2分)‎ 三、计算题 ‎15．解：(1)由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得：‎ Ea＝－＝(4分)‎ ‎(2)根据等量同种电荷的电场特点可知，关于O对称的ab两点的电势是相等的，所以从a到b，由动能定理得：‎ ‎0－fL＝0－mv可求得：f＝(4分)‎ ‎(3)从a到O静电力与阻力做功，根据动能定理 qUaO－fL＝2×mv－mv UaO＝，φa＝(4分)‎ ‎16. 解：(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma　①(1分)‎ 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有v＝at0　②(1分)‎ 当金属杆以速度v在磁场中运动时，杆中的电动势为：E＝Blv　③(1分)‎ 联立①②③式可得E＝Blt0　④(2分)‎ ‎(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律I＝　⑤(1分)‎ 式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为：FA＝BIl　⑥(1分)‎ 因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F－μmg－FA＝0　⑦(1分)‎ 联立④⑤⑥⑦式得R＝　⑧(2分)‎ ‎17．解：粒子在整个过程中的速度大小恒为v，交替地在xy平面内B1与B2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的大小分别为m和q，圆周运动的半径分别为r1和r2，有 r1＝ ① r2＝ ② ‎ 现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy平面内，粒子先沿半径为r1的半圆C1运动至y轴上离O点距离为2 r1的A点，接着沿半径为2r2的半圆D1运动至y轴的O1点，O1O距离d＝2（r2－r1）③ ‎ ‎ 此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y轴出发沿半径r1的半圆和半径为r2的半圆回到原点下方y轴），粒子y坐标就减小d。设粒子经过n次回旋后与y轴交于On点。若OOn即nd满足nd＝2r1 ④ ‎ 则粒子再经过半圆Cn+1就能够经过原点，式中n＝1，2，3，……为回旋次数 由③④式解得 ⑤ ‎ 由①②⑤式可得B1、B2应满足的条件，n＝1，2，3，……⑥‎ 评分参考：①、②、③、④、⑤、⑥式各2分。解法不同，最后结果得表达式不同，只要正确的，同样得分。‎