2017-2018学年河南省八市联考高二上学期第二次学业测评物理试题

2017-2018学年河南省八市联考高二上学期第二次学业测评物理试题

第I卷(选择题 共50分)‎ 一．选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～10题有多项正确.全部选对的得5分，选对的得3分，有选错的或不答的得0分)‎ ‎1.下列有关磁感应强度说法正确的是 A.一小段通电导线放在某处不受安培力作用，该处磁感应强度一定为零 B.根据磁感应强度的定义式，通电导线所受安培力越大，该处磁感应强度一定越大 C.通电导线与磁场垂直时，直导线所受安培力跟电流和导线长度的乘积的比值表示直导线处磁场的磁感应强度大小 D.磁感应强度的方向就是该处磁场的方向，也是所受安培力的方向 ‎2.如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3，垂直纸面置于正三角形三个顶点处，O为正三角形的中心，当电流沿图示方向时，中心O处的磁感应强度为B0，若把L3移走，则O处的磁场磁感应强度为 A. B. C.B0 D.‎ ‎3.如图所示，空间存在水平向右的匀强磁场，一长为l的导体棒按以下四种方式置于磁场中，甲图中导体棒垂直纸面放置，通入的电流为I，乙图中导体棒在纸面内与磁感线平行，通入的电流为2I，丙图中导体棒在纸面内与磁感线成30°角，通入的电流为2I，丁图中导体棒在纸面内与磁感线垂直，通入的电流为I，则关于导体棒所受安培力，下列说法正确的是 A.甲图中安培力向上 B.乙图中安培力最大 C.丙、丁两图安培力大小相等、方向相同 D.丙、丁两图安培力大小相等、方向不同 ‎4.如图所示，通电螺旋管放置于水平桌面上，并通入恒定的电流；当螺旋管左上方固定一垂直纸面的通电直导线，通入垂直纸面向外的恒定电流I时，下列说法正确的是 A.通电导线受到竖直向上的安培力作用 B.通电导线受到斜向下的安培力作用 C.通电螺旋管对桌面的压力减小 D.桌面受到螺旋管的摩擦力水平向右 ‎5.如图所示，一个面积为2S的矩形线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.方向与线框平面夹角为30°角，O1O2分别为bc边和ad边的中点。现将线框的右半边绕逆时针旋转90°，在这一过程中，通过线框的磁通量的变化量的大小为 A. B. C. D. ‎ ‎6.在如图所示的平行板电容器中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同，一质量为m，电荷量为q的粒子，以速度v0入射时，恰好沿虚线匀速直线运动，不计粒子重力，仅改变以下条件，下列说法正确的是 A.增大粒子所带电荷量，则粒子所受电场力增大，粒子向下偏转 B.若增大磁感应强度，粒子射出平行板间，动能增加 C.增大粒子入射速度，同时增大磁感应强度，粒子电势能可能减小 D.增大粒子入射速度，同时增大电场强度，粒子可能仍沿虚线匀速直线运动 ‎7.带电粒子在匀强磁场中运动时，关于粒子所受的洛伦兹力，下列说法正确的是 A.粒子在磁场中运动，不一定受到洛伦兹力 B.粒子在磁场中运动的速度越大，所受洛伦兹力越大 C.粒子仅在洛伦兹力作用下运动时，速度大小一定不变 D.粒子在磁场中运动时磁感应强度越大，所受洛伦兹力越大 ‎8.如图所示电路中，当变阻器的滑动触头P向下端移动时 A.电压表示数变大，电源总功率增大 B.电压表示数变小，R2的功率变大 C.电压表示数变大，R1的功率变大 D.电压表示数变大，电流表示数变小 ‎9.如图所示，倾角为θ=30°的绝缘斜面处于沿斜面方向的匀强电场中，一带电何量为+q，质量为m的小球(可视为质点)，以初速度v0=3m/s恰能沿斜面匀速上滑，斜面长L=0.5m、重力加速度g=10m/s2，小球与斜面间的动摩擦因数为，运动过程中小球电量不变，则下列说法中正确的是 A.匀强电场的电场强度为 B.若小球在A处时，将电场突然改为竖直向上，小球将离开斜面做曲线运动 C.若运动过程中电场强度加倍，小球运动的加速度大小为5m/s2‎ D.若小球在A处时，电场强度减半，小球运动到B点时速度为v0=2m/s ‎10.如图所示，倾角为θ的足够长绝缘斜面固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。有一质量为m、带电量为-q的小物体从斜面顶端静止释放，能沿斜面向下运动，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，则下列关于小物块运动的说法正确的是 A.物块沿斜面向下做加速度增大的加速运动 B.物块最终沿斜面做匀速直线运动 C.物块沿斜面运动的最大速度为 D.物块沿斜面运动的最大速度为 第II卷(共52分)‎ 二、填空题。(本题共2小题，共14分)。‎ ‎11.(6分)图(a)为某同学根据所学知识组装完成了一个简易多用电表，电路图如下。图中E和是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，两R6是相同的可变电阻；表头的满偏电流为Ig=5mA，内阻r=300Ω．S为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有6个挡位，分别为：直流电压3V挡和15V挡，直流电流10mA挡和100mA挡，欧姆×10Ω挡和×100Ω挡．‎ ‎(1)图中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接．‎ ‎(2)关于此多用电表，下列说法正确的是 B（填字母代号）。‎ A.开关S接到位置3、4时是欧姆挡，欧姆表内阻相等，倍率不同 B.开关S接到位置1、2时是电流挡，接到位置2时的量程大 C.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 D.无论做什么电表使用，必须使电流从A表笔流入电表，从B表笔流出电表 ‎ (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“4”相连的，则多用电表读数为 ‎ ‎12.(8分)某同学在实验室欲测一电阻的阻值，他先用多用表测得其阻值为20Ω，为进一步更准确的测量该电阻阻值，该同学在实验室中找到以下器材：‎ A.电源(电动势3V，内阻1Ω)‎ B.电流表(量程150mA，内阻未知)‎ C.电流表(量程0.6A，内阻未知)‎ D.电阻箱(最大电阻99.99Ω)‎ E.电阻箱(最大电阻999.9Ω)‎ F.电建2个 G.导线若干 该同学设计测量电阻的电路如图甲所示。‎ ‎(1)根据实验电路选择最合适的实验器材： 电流表应选择 ，电阻箱应选择 (用器材前的字母表示)。‎ ‎(2)选择合适的器材后，该同学进行了如下操作：‎ ‎ 首先闭合电建S1，调节电阻箱，电流表有一合适的读数I，记下此时电阻箱的数值R1；接着闭合电建S2，调节电阻箱，使电流表读数仍为I，记下此时电阻箱的数值R2，由此测得电阻Rx= (用题目中的测量数据表示)，利用此方法得出的测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ ‎(3)测出电阻后，该同学发现此电路还可以测出电流表内阻RA。首先闭合电建S1，再闭合电建S2，调节电阻箱R，读出多组R和I的数值，并作出 图象如图乙所示，由此得到电流表内阻RA= Ω。‎ 三计算题(（本题共4小题，共46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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.(10分)如图所示，长度为L的导体棒ab、cd分别用两根柔软、等长的导线连接，并构成闭合回路，现搭在光滑的水平绝缘杆上，整体处在垂直悬线所在平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当在回路中通入图示方向的恒定电流时，导体棒恰好处于平衡状态。已知导体棒ab、cd的质量分别为m1、m2，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)每根柔软导线的拉力T大小；‎ ‎(2)恒定电流I的大小。‎ ‎14.(10分)如图所示，在半径为R的圆内存在垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为圆的直径，O为圆心。在P点有一粒子源，能不断的向磁场内发射相同的粒子，粒子的带电量为+ q，质量为m，速度大小为v，在磁场力作用下飞出磁场区域的最远位置为P1点，已知，不计粒子的重力。求：‎ ‎(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎(2)粒子从P点运动到P1点的时间t.‎ ‎15. (12分)如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在水平x轴下方存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，x轴上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从y轴上的A点向右以初速度v0水平抛出，经x轴上的M点进入磁场区域，此时粒子动能为粒子在A点时动能的4倍，经磁场偏转后恰好经过坐标原点，不计粒子重力及空气阻力，求磁场磁感应强度的大小和方向。‎ ‎16.(14分)如图所示平面直角坐标系xoy中，在y轴两侧，MN、PQ之间的空间内，存在竖直向上的匀强电场E，电场强度E=60N/C,y轴左侧竖直放置一个半径为R=0.5m的圆弧形轨道，轨道底部与x轴相切，轨道左侧与PQ相切，A、B两出口在y轴上，。一质量m=6×10-3kg，电荷量q=+1.0×10-3C的小球从MN右侧O1处以v0=1.5m/s的速度水平抛出，运动过程中，小球恰好无碰撞地从A点进入圆弧形轨道内侧，沿轨道运动从B处离开轨道后恰好能运动到C处，C为MN与x轴的交点，小球可以看出质点，运动过程中小球电荷量不变，重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎(1)小球进入电场E时的速度大小和方向；‎ ‎(2)小球从O1处运动到C处所用的时间.‎ 河南省八市联考2017-2018学年高二上学期第二次学业测评物理试题（参考答案）‎ ‎1．【答案】C ‎ ‎【解析】根据磁感应强度的公式，通电导线是否受安培力以及受安培力大小，与导线和磁场间 的夹角有关。通电导线平行于磁场放置时，不受安培力作用，磁场不一定为零，故选项A错误； 放置在磁场中的通电导线，受安培力大，可能是由于电流引起的，所以磁感应强度不一定大，故 选项B错误；安培力的方向一定垂直磁场方向，故选项D错误；根据磁感应强度的定义式，选 项C正确； ‎ ‎2．【答案】A ‎【解析】三根相互平行的固定长直导线电流大小相等，它们在中心 O 处产生的磁感应强度大 小均相同，依题意可知 L1、L2 产生的合磁场水平向右与 L3 产生的磁场相同，则把 L3 移走，则中 心 O 处的磁场磁感应强度为，A正确。‎ ‎ 3．【答案】C ‎【解析】根据左手定则，甲图中的导体棒所受安培力向下，A错；乙图中导体棒与磁感线平行， 不受安培力，B 错，由 F=BILSinθ，丙、丁两图中导体棒所受安培力大小相等，根据左手定则， 丙、丁两图中导体棒所受安培力均垂直纸面向里，故 C 正确，D 错误； ‎ ‎4．【答案】D ‎ ‎【解析】根据右手定则，螺线管左端为 N 极，垂直于纸面的通电导线 所处的磁场方向如图所示，‎ 用左手定则判断通电导线受力方向斜向上，选项A,B错误；根据作用力与反作用力，螺线管受到斜向下的作用力，通电 螺线管对桌面的压力增大，选项C错误；反作用力让螺线管有向右的运 动趋势，桌面受到螺线管向右的静摩擦力，故选项D正确。 ‎ ‎5．【答案】B ‎ ‎【解析】当线框转动前，面的磁通量 Φ1=2BSsin30°=BS;当线框转动后，整个面的磁通量为，磁通量变化量，故选项 B 正确； ‎ ‎6．【答案】D ‎ ‎【解析】粒子以速度 v0射入，恰好沿虚线运动，满足 qE=qv0B，改变电荷量，等式依然成立， 即粒子仍沿虚线运动，A 错误；增大磁感应强度，洛伦兹力增加，电场力做负功，动能减小，B 错误；增大粒子入射速度，同时增大磁感应强度，粒子所受洛伦兹力增大，电场力做负功，电势 能一定增大，C 错误；增大粒子入射速度，同时增大电场强度，qE=qv0B 可能仍然成立，粒子可 能仍沿虚线运动，D 正确。 ‎ ‎7．【答案】AC ‎ ‎【解析】由粒子在磁场中运动所受洛伦兹力 F=qv0BSinθ 可知，若粒子运动速度与磁场方向平 行，则不受洛伦兹力，A 正确，B、D 错误；洛伦兹力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向， 不改变速度的大小，C 正确；‎ ‎ 8．【答案】CD ‎ ‎【解析】当 R 的滑动触头 P 向下移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大， 根据闭合电路欧姆定律分析得知总电流 I 减小，电源总功率减小，A 错误；电压表测量路端电压 U=E-Ir，I 减小，E、r 不变，则 U 增大；B 错误；R2两端电压减小，R1两端增大，通过 R1 电流 增大，总电流减小，通过 A 的电流变小，故 C、D 正确。 ‎ ‎9．【答案】AD ‎ ‎【解析】A、小球以初速度 v0由斜面底端的 A 点沿斜面匀速上滑，有：qE=mgsinθ+μmgcosθ， 解得，故A正确。电场突然改为竖直向上时，qE=mg，小球继续做匀速直线运动，故 B 错 误．C、若电场强度加倍，小球沿斜面方向的受力：ma=2qE-(mgsinθ+μmgcosθ)，有 a＝10m/s2， 故C错误；D、若电场强度减半，小球运动到 B 点时： ，有a′＝5m/s2，由，代入数据得：v=2m/s，故D正确．故选 AD．‎ ‎ 10．【答案】AC ‎ ‎【解析】当带负电的物块沿斜面滑动时，根据左手定则判断，物块受到垂直斜面向上的洛伦 兹力作用，随着物块的速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，物块受到的正压力逐渐减小，滑动摩 擦力逐渐减小，由牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma，所以加速度逐渐增大，故选项 A 正确；随着物 块的速度逐渐增大，洛伦兹力也逐渐增大，当洛伦兹力恰好等于物块沿垂直斜面的分力时，物块 恰好与斜面分离，此时物块沿斜面运动的速度最大，最大值为 ‎，分离后物块做曲线运动， 故选项 B、D 错误，选项 C 正确； ‎ ‎11．【答案】（1）红（2）CD（3）1100Ω（每空 2 分） ‎ ‎【解析】（1）电流从红表笔流入，黑表笔流出，故与多用电表内电源正极相连的是黑表笔，接线柱 A 应连接红表笔。 ‎ ‎（2）当转换开关 S 旋到位置 3、4时，表头与电表中的电源相连接，是电阻档，表头满偏电流一定，欧姆表量程不同内阻不同，A 错误；．开关 S 接到位置1时，表头与电阻 R2 串联，电流满偏时，流过的总电流更大，B 错误；R6 是可变电阻，它的作用是 欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻 “0”位置，选项 C 正确；无论做什么电表使用，必须使电流从A 表笔流入电表，从 B 表 笔流出电表，选项 D 正确；故选 CD. ‎ ‎（3）若此时 B 端与“4”相连，多用电表是欧姆×100 Ω 挡，则读数为 1100 Ω。 ‎ ‎12.（1）B D （2）R2-R1 等于 （3）11（每空 2 分） ‎ ‎（1）根据提供的器材，通过电流表的最大电流为 150mA 左右,故电流表选择 B；由于待测电 阻 20Ω 左右，99.99Ω 的电阻箱就能够使电流表读数有明显变化，故选择电阻箱为 D； ‎ ‎（2）根据电流不变，回路中的总电阻不变，闭合开关 s2 前后，只有待测电阻的阻值发生变化， 所以 Rx= R2-R1； ‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律整理得到：，根据图象，解得 RA=11Ω。 ‎ ‎13．【解析】（1）根据左手定则，ab 棒所受安培力向上，cd 棒所受安培力向下，系统平衡，应有： m1>m2 ‎ 对于导体棒 ab： 2