2017-2018学年新疆兵团农二师华山中学高二上学期期中考试物理试题

2017-2018学年新疆兵团农二师华山中学高二上学期期中考试物理试题

‎2017-2018学年新疆兵团农二师华山中学高二上学期期中考试 物理 试卷 ‎（考试时间：90分钟，满分：100分） ‎ 一、选择题（1-6单选，7-10多选，每题4分选不全得2分，共40分）‎ ‎1、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. 粒子带正电 ‎ B. 粒子在A点加速度大 C. 粒子在B点电势能较大 ‎ D. 粒子通过B点时动能大 ‎2、如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是(　　)‎ A．物体A受到地面的支持力先增大后减小 B．物体A受到地面的支持力保持不变 C．物体A受到地面的摩擦力先增大后减小 D．库仑力对点电荷B先做正功后做负功 ‎3、在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（ ）‎ A.与ab边垂直，指向左边 B.与ab边平行，竖直向上 C.与ab边平行，竖直向下 D.与ab边垂直，指向右边 ‎4、在如图所示的电路中，电源内阻不计，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则正确的是 （ ）‎ A．R的阻值变大 B．路端电压不变 C．干路电流减小 D．路端电压和干路电流的比值不变 ‎5．带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中 正确的是 ( ) ‎ A. 微粒做往复运动 B 微粒将沿着一条直线做匀加速运动 C. 微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同 D. 微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同 ‎6、两个等量正点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2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放，其运动的v－t图像如图乙所示，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．从C到A电势逐渐升高 B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝6V/m D．A、B两点电势差UBA＝5 V ‎7、现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种导电材料制成长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与长方体的前后侧面垂直，当长方体中通有向右的电流I时，测得长方体的上下表面的电势分别为φ上和φ下，则(　　)‎ A．长方体如果是N型半导体，必有φ上<φ下 B．长方体如果是P型半导体，必有φ上<φ下 C．长方体如果是P型半导体，必有φ上>φ下 D．长方体如果是金属导体，必有φ上>φ下 ‎8、如图所示，在半径为R的圆形区域内(圆心为O)有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面向里(未画出)．一群具有相同比荷的负离子以相同的速率由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后又飞出磁场，若离子在磁场中运动的轨道半径大于R，一无限大挡板MN在圆的正下方且与直径PQ平行，则下列说法中正确的是(不计离子的重力)(　　)‎ A．所有离子飞出磁场时的动能一定相等 B．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大 C．从Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 D．若离子入射速度满足v＝，入射的离子出磁场后一定垂直打在挡板MN上 ‎9如图甲所示，不计电表对电路的影响，改变滑动变阻器的滑片位置．测得电压表V1 和V2随电流表A的示数变化规律如图乙中a、b所示，下列判断正确的是( )‎ A．图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势 B．图线b斜率的绝对值等于电源的内阻 C．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率 D．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻Ro消耗的功率 ‎10、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是 (　　)‎ A．该离子带负电荷 B．离子在C点时速度最大 C．A点和B点位于同一高度 D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点 二、实验题（15分）‎ ‎11、（6分，每空2分）要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：‎ 电池组(电动势为4.5 V，内阻不计)‎ 电流表(量程为0－250 mA，内阻约5 Ω)‎ 电压表(量程为0－3 V，内阻约3 kΩ)‎ 开关一个、导线若干．‎ ‎(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填选项字母)．‎ A．滑动变阻器 (最大阻值为5Ω,额定电流0.5A)‎ B．滑动变阻器(最大阻值为20 Ω，额定电流1 A)‎ ‎(2)实验的电路图应选用下列的图________(填选项字母)．‎ ‎ （3）用另一电源E0（电动势1.5V，内阻1.0 Ω）和另一滑动变阻器R（阻值0∼4.0Ω）及题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，‎ ‎12、（9分，每空1分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头电流表G的量程为0∼5mA，内阻r=300Ω，。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压5V挡和10 V挡，直流电流10 mA挡和100 mA挡，欧姆×10Ω挡。‎ ‎（1）图（a）中的B端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 ‎ ‎（2）开关S接位置___(填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,根据题给条件可得R1=_____Ω，R2=______Ω，R4=_______Ω。‎ ‎（3）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________； ‎ ‎(4)已知图中的电源E的电动势为10V,当把开关S接到位置3,短接A. B进行欧姆调零后,此欧姆挡内阻为_______Ω ‎(5)当电池长期使用使得电动势变小，用该电池的多用电表测量电阻时，所测得的阻值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．‎ 三、计算题（45分）‎ ‎13、(6分)如图所示，两平行光滑导轨倾斜放置θ= 37°，相距为20cm，金属棒MN的质量为20g，电阻为7Ω，匀强磁场磁感应强度B方向竖直向下，大小为1.5T，电源电动势为10V，内阻r=1Ω，当开关S闭合时，MN处于平衡。（g取10m /s2 sin37°=0.6 cos37°=0.8）‎ 求变阻器R1为多大。‎ ‎14、(8分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B. 一带负电的粒子(质量为m、电荷量为e)以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ. (粒子所受重力不计)，求：‎ ‎(1)该粒子射出磁场的位置（用坐标表示）；‎ ‎(2)该粒子在磁场中运动的时间.‎ ‎15、(8分)如图所示,R1=R2=R3=R4=R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电荷量为q的小球恰好处于静止状态。不计电源内阻。（重力加速度为g）求：‎ ‎(1)电源的电动势。‎ ‎(2) 开关S断开时，小球向电容器一个极板运动,小球到达极板时的速度大小。‎ ‎16、(10分)如图所示，在 E=1×103V/m 的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN 与 一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，Q 为半圆弧的最高点，其半径 R=20cm， 一带正电 q=1×10-4C 的小滑块质量 m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.1，位于 ‎ N 点右侧 L=1.25m 处，取 g=10m/s2，求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，并在 Q 点脱离半圆轨道水平向右抛出，求滑块 落到水平轨道时的落点与Q 点的距离 是多大？‎ ‎（2）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，则滑块应以多大的初速度 v0 向左运动？‎ ‎17、(13分)如图甲所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，其边界AB、CD相距为d，在左边界的Q点处有一质量为m、带电量为q的负粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场，粒子重力不计．求：‎ ‎(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度；‎ ‎(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图乙所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压U应满足什么条件？整个过程粒子在磁场中运动的时间是多少？‎ ‎(3)若带电粒子的速度是(2)中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的距离大小？‎ ‎2017-2018学年高二年级期中考试物理 答案 答案：1、C 2、A 3、A 4、B 5、D 6、D ‎ ‎7、BD 8、CD 9、ACD 10、BC ‎11　(1)B (2)B　(3)0.098---0.12之间都给分 (每空2分)‎ ‎12． （1）红（2）2 、30、270、350 （3）59mA （58mA或 60mA也给分） 110Ω ‎（4）10000（5）偏大 (每空1分)‎ ‎13(6分) ‎ F=mgtanθ  1分 安培力为：F=BIL I=0.5A 1分 根据欧姆定律得：I=E/(R+R1+r) 2分 代入数据： ‎ 解得：R1=12Ω  2分 ‎14、(8分解答：(1)由于洛伦兹力提供向心力,则：ev0B=mv20R，R为圆轨道的半径，‎ 解得：R=mv0/eB① 1分 圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得：L=2Rsinθ② 1分 联立①②两式解得L=2mv0sinθ/eB； 1分 所以粒子离开磁场的位置为(−2mv0sinθ/eB,0)；1分 ‎(2)因为T=2πm/eB 1分 该粒子在磁场中运动的时间t=（2π−2θ）T/2π； 2分 t=2m(π−θ)/eB 1分 ‎ 如果把电量e写成q的，结果对总共扣1分。‎ ‎15(8分) (1)开关S闭合时 UC=U4=2 E /3 1分 由平衡条件有：mg=qE场, 1分 E=UC/d 1分 ‎      得：E=3mgd/2q 1分 ‎   (2)开关S断开后,R1、R4串联,则U′C=E/2=3mgd/4q 1分 ‎     小球向下运动由动能定理得 mgd/2−qU′C/2 =1/2mv2-0 2分 ‎ 联解得：v=/2 1分 ‎16.(10分) (1)设小球到达Q点时速度为，则有 ‎ 解得 1分 ‎ 从Q点水平抛出后，小球做类平抛运动，‎ 由 1分 可知小球的加速度 由类平抛规律，竖直方向上有 1分 水平方向上有x=vt 1分 x=0.4m 1分 则s=0.4m 1分 (2)滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得 ‎-mg.2R-qE.2R-µ(mg+qE).L=1mv2/2-1mv02/2 2分 代入数据解得：  2分 ‎17．(13分) (1)（3分）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为R1，运动速度为v0.粒子能从左边界射出，临界情况如图甲所示，由几何条件知R1＋R1cos30°＝d 1分 又qv0B＝ 1分 所以粒子能从左边界射出时的最大速度为 vm＝v0＝ 1分 ‎(2) （6分）带电粒子能从右边界垂直射出，如图乙所示．‎ 由几何关系知R2＝ 1分 由洛伦兹力提供向心力得Bqv2＝m. ‎ 由动能定理得－qU＝0－mv22 1分 解得U＝＝ ‎ 所加电压满足的条件U≥. 1分 ‎ 粒子转过的圆心角为60°，所用时间为，而T＝ 1分 开始通过磁场所用时间， t1＝ 1分 因返回通过磁场所用时间相同，所以总时间t＝2×＝ 1分 ‎(3) （4分）当粒子速度是(2)中的倍时，解得R3＝2d 1分 由几何关系可得粒子能打到CD边界的范围如图丙所示．‎ 粒子打到CD边界下部分的距离l＝2dcos30°＝d 1分 粒子打到CD边界上部分的距离l＝2dcos30°＝d 1分 粒子打到CD边界的距离l＝2×2dcos30°＝2d 1分