2017-2018学年江西省新余市第四中学高二下学期开学考试物理试题（Word版）

2017-2018学年江西省新余市第四中学高二下学期开学考试物理试题（Word版）

新余四中2017-2018下学期高二年级开学考试 物理试卷 ‎ 考试时间：90分钟 满分：100分 一、选择题（每小题４分，共40分。其中１~６小题每小题只有一个选项正确；７~10小题每小题有多个选项正确，全部选对的得４分，少选的得２分，多选、错选或不选的不得分）‎ ‎1. 三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为 （ ） ‎ A．1：1：1 B．1：2：‎3 C．3：2：1 D．1：：‎ ‎2. 真空中两个完全相同、带异种电荷的导体小球A和B(视为点电荷)，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，彼此间的引力为F．把两导体小球互相接触后再移回原来各自的位置，这时A 和B之间的作用力为F′，则F与F′之比为（ ）‎ A．8：3 B．8：‎1 C．1：8 D．4：1‎ ‎3. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为‎2C，质量为‎1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（ ） ‎ A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1 V/m B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由C点到A点电势逐渐升高 D．A、B两点间的电势差UAB=5V ‎4. 如图所示，在匀强磁场区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图方向的电流后，导线恰好能保持静止，则磁感应强度B满足（ ）‎ A. ，方向竖直向上 B. ，方向垂直纸面向外 C. ，方向沿斜面向上 D. ，方向竖直向下 ‎5.‎ ‎ 如图所示，光滑绝缘水平面上有一个静止的小导体环，现在将一个条形磁铁从导体环的右上方较高处突然向下移动，则在此过程中，关于导体环的运动方向以及导体环中的电流方向，下列说法中正确的是（ ） ‎ A．导体环向左运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向 B．导体环向右运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向 ‎ C．导体环向右运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向 ‎ D．导体环向左运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向 ‎ ‎6. 如图所示，圆形区域竖直轴与水平轴分别为PQ和MN，O为圆心．空间存在水平方向的匀强电场．重力必计的正点电荷以相同速率v沿各个方向从A点进入圆形区域，从圆周上不同点离开，其中从C点离开时动能最大，则以下判断正确的是(　 )‎ A．从B点离开圆形区域的电荷的动能最小 B．从P点离开圆形区域的电荷的动能最小 C．从N点离开圆形区域的电荷的速率为v D．从M点离开圆形区域的电荷的动能最小 ‎7. 如图所示的电路中，各电表为理想电表，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小段距离的过程中，设V1 、V2、A的读数分别是U1、U2、I；V1 、V2、A读数的变化量大小分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，则下列说法正确的是：（ ）‎ A.U2与I的比值减小，U2与I的乘积也一定减小；‎ B.U1与I的比值不变，U1与I的乘积增加； ‎ C.ΔU2与ΔI的比值等于ΔU1与ΔI的比值；‎ D.ΔU 1与ΔI的比值等于任何时刻U1与I的比值。‎ ‎8. 如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，上面放一个质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接．现将小球向下压到某位置后由静止释放，若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力和电场力对小球做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，小球的电荷量保持不变，则上述过程中(　 　)‎ A．小球的电势能增加W2 ‎ B．弹簧弹性势能最大值为 mv2＋W1－W2‎ C．弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和可能一直在减小 D．小球和弹簧组成系统的机械能增加W2‎ ‎9. 如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压．A板的电势为0，一质量为m、电荷量为q的电子仅在电场力作用下，在t＝时刻由静止进入两极板开始运动且恰好到达B板．则(　 　)‎ A．A、B两板间的距离为 B．电子在两板间的最大速度为 C．电子在两板间做匀加速直线运动 D．若电子在t＝时刻进入两极板，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终打向B板 ‎10. 如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是( )‎ A.金属棒MN两端的电压大小为Bωr2 B.圆环消耗的电功率是变化的 C.圆环中电流的大小为 ‎ D.金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为 二、填空题（11题每空2分。共18分）‎ ‎11.某同学测量金属丝材料的电阻率以及电源的电动势和内阻。‎ ‎（１）他先用刻度尺测量出接入电路中的金属丝的长度Ｌ，用螺旋测微器多次测量出金属丝的平均直径为d，如图１为他某次用螺旋测微器测量金属丝的直径，其读数为______________mm。‎ ‎（２）他利用如图２所示的电路来测量金属丝的电阻以及电源的电动势和内阻。‎ ‎　Ａ、先将电阻箱R的阻值拨至某一较大值，将单刀双掷开关K2拨至１，闭合K１，记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U ‎　Ｂ、将单刀双掷开关K2拨至２，调节电阻箱的阻值为R/时，电压表的示数保持不变，则此时金属丝的电阻为Rx=R－R/‎ ‎　Ｃ、断开K１，将电阻箱R的阻值拨至另一值，重复步骤Ａ、Ｂ ‎　　计算出金属丝电阻的平均值为RL，则金属丝材料的电阻率表达式为ρ＝_________________（用前面的字母表示）‎ ‎（３）根据实验过程中记录的数据画出随变化的图线为直线，如图３所示，直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k，则电源电动势为___________，内阻为__________。‎ K2‎ Rx R ‎2‎ ‎1‎ Ｖ K1‎ 图２‎ 图１‎ 图３‎ ‎12.把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400－600Ω之间。‎ ‎（1）按图测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：‎ ‎（A）滑动变阻器（阻值范围0－200Ω）（B）滑动变阻器（阻值范围0－1750Ω）‎ ‎（C）电阻箱（阻值范围0－999Ω） （D）电阻箱（阻值范围0－99999Ω）‎ ‎（E）电源（电动势6Ｖ，内阻0.3Ω）（Ｆ）电源（电动势12Ｖ，内阻0.6Ω）‎ 按实验要求，R最好选用________，R’最好选用______，E最好选用_______。（填入器材的字母代号）‎ ‎（2）假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为__________。‎ ‎（3）下右图是测定未知电阻Rx的电路图，下左图是电路中所需要的器材（虚线框内为上述已改装好的电压表），请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路。‎ ‎（4）测量时，电流表的读数为0.20Ａ，而改装后的电压表的表头读数如图所示，那么Rx的阻值等于_____。‎ 三、计算题(10分+10分+10分+12分＝42分）‎ ‎13. 如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一带电荷量为＋Q的点电荷．质量为m、带电荷量为＋q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力．‎ ‎14. 有三根长度均为L＝‎0.3 m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点，另一端分别拴有质量均为m＝‎0.12 kg的带电小球A和B，其中A球带正电，电荷量为q＝3×10－‎6 C．A、B之间用第三根线连接起来．在水平向左的匀强电场E作用下，A、B保持静止，细线仍处于竖直方向，且A、B间细线恰好伸直．(静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g取‎10 m/s2)‎ ‎(1)求此匀强电场的电场强度E为多大．‎ ‎(2)现将P、A之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置，求此时Q、B间的细线所受的拉力T的大小，并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ.‎ ‎ ‎ ‎15.如图，一平行金属导轨相距为Ｌ，右边部分水平放置，左边部分与水平面的夹角为θ，导轨的右端连接有阻值为R的电阻，在垂直于导轨方向上，水平部分和倾斜部分均放置一长度也为Ｌ，质量为m的相同导体棒，每根导体棒的电阻均为R，导轨的水平部分处在方向竖直向上，磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，倾斜部分处在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中（图中未画出），导体棒ab与导轨间的动摩擦因数为µ。现给水平导轨上的导体棒ab施加一平行于导轨向右的水平力，使ab以v的速度向右匀速运动，运动过程中ab始终与导轨垂直，此过程中导体棒cd一直保持静止。不计其他电阻，求：‎ ‎（１）导体棒ab在导轨上运动时水平力的功率 ‎（２）若此过程中导体棒cd与导轨间恰好无摩擦，则倾斜部分的磁场的磁感应强度为多大？‎ v Ｂ R θ θ b a c d ‎16.如图，在xoy平面内，第一象限内存在着方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场，第二象限内存在着平行于x轴的匀强电场（图中未画出），一质量为m，电荷量为－q的粒子（不计重力），从直角坐标系x轴上的Ｍ点以V0的速度平行于y轴正方向射出，Ｍ点距坐标原点的距离为d，带电粒子经电场偏转后从y轴上Ｎ点进入第一象限，Ｎ点距坐标原点的距离为2d，带电粒子通过第一象限的磁场后，垂直于x轴进入第四象限。求：‎ ‎（１）电场强度Ｅ的大小和方向 ‎（２）磁感应强度为Ｂ的大小和粒子在第一象限运动的时间 x ‎０‎ Ｍ Ｎ v0‎ Ｂ y ‎（３）若要使带电粒子从第四象限垂直于y轴进入第三象限，在第四象限内加有一圆形区域的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向里，所加磁场的磁感应强度是第一象限磁感应强度的两倍，求此圆形区域的最小面积。‎ 物理答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C B A D D A BD CD AB ACD ‎11、0.680（0.678—0.2683均对）。RLπd2/‎4L 1/b k/b ‎12(1)D C F(每空一分) （2）5V 2分 （3）有错就没分 3分（4）15Ω 2分 ‎13[答案] 6mg ‎[解析] 设小球在最高点时的速度为v1，根据牛顿第二定律有mg－＝m 2分 ‎ 设小球在最低点时的速度为v2，管壁对小球的作用力为F，根据牛顿第二定律有F－mg－＝m 2分 小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功，故机械能守恒，则mv＋mg·2R＝mv 2分 由以上各式联立解得F＝6mg 2分 由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力F′＝F＝6mg. 2分 ‎14(1)3×105 N/C　 (2)2.4 N　 37°‎ ‎[解析] (1)B球水平方向合力为零，则qBE＝k，2分 得E＝k＝9×109× N/C＝3×105 N/C. 2分 ‎(2)两球及细线最后位置如图所示．对A、B整体，有T＝2mg＝2×0.12×10 N＝2.4 N 3分 对小球A，有qE＝mgtan θ即tan θ＝＝＝，则θ＝37°. 3分 ‎15‎ ‎16‎