临沂第十九中学高二物理月考物理试题
时间:100分钟 总分:100分
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8题只有一个选项正确,9~12题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.关于磁场和磁感线以及磁通量的描述,正确的说法有( )
A.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度一定为零
B.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
C.异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,都是通过磁场发生的相互作用
D.磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向,磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时S极所指的方向一致
2.关于静电场,下列结论普遍成立的是( )
A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C.对于正电荷而言,电场力做正功,电势能减少,负电荷则反之
D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向
3.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是( )
A.磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向相同
B.有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动
C.带电粒子只受洛伦兹力作用时,其动能不变,速度一直在变
D.电荷在磁场中不可能做匀速直线运动
4.平行板电容器内部有匀强电场,一束离子从两板正中P处垂直电场入射,出现如图所示的偏转轨迹,则( )
A.若为同种离子,射入电场的初速度最大
B.若为同种离子,射入电场的初速度最大
C.若初速度相同,在电场中的加速度最大
D.若初速度相同,在电场中的加速度最大
5.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
8
A.水平向左 B.水平向右
C.竖直向下 D.竖直向上
6.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为和,电势分别为和,则( )
A. B.
C. D.
7.如图,M、N是平行板电容器的两个极板,为定值电阻,、为可调电阻,用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关,小球静止时受到悬线的拉力为。调节、,关于的大小判断正确的是( )
A.保持不变,缓慢增大时,将变大
B.保持不变,缓慢增大时,将变小
C.保持不变,缓慢增大时,将变大
D.保持不变,缓慢增大时,将变小
8.在如图所示的电路中,若电源电动势、内阻保持不变,对于电路元件调节下列说法正确的是( )
A.将电容器两板间距离增大些,可以使灯泡变亮些
B.只将电阻R1调大些,可以使灯泡变亮些
C.只将电阻R2调大些,可以使灯泡变亮些
D.无论是调节R1还是调节R2对电容器的带电量没有影响
9.如图所示,在两等量同种点电荷的电场中,a、d为两电荷连线的中垂线上的两点,b、c两点关于中垂线对称,d点为bc的中点,以下判断正确的是( )
A.b点和c点的电场强度相等
B.b点和c点的电势相等
C.a点的电势大于d点的电势
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在d点的电势
8
10.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L.金属圆环的直径也是L.圆环从左边界以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。则下列说法正确的是( )
A.感应电流的大小先增大后减小再增大再减小
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针
C.金属圆环受到的安培力先向左后向右
D.感应电动势平均值
11.如图所示,先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出,两次拉动的速度相同.第一次线圈长边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区,拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1,第二次线圈短边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区域,拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2,则( )
A.W1>W2,
B.W1=W2
C.q1=q2
D.q1>q2
12.如图所示,平行光滑金属导轨与水平面的倾角为,下端与阻值为R的电阻相连,匀强磁场垂直轨道平面向上,磁感应强度为B,现使长为l、质量为m的导体棒从ab位置以平行于斜面的初速度向上运动,滑行到最远位置之后又下滑,不计其它电阻,轨道足够长,则( )
A.导体棒下滑的最大速度为
B.匀速下滑时R上的热功率是
C.导体棒返回到ab位置时的速度小于
D.导体棒返回到ab位置时还未达到下滑的最大速度
8
二、实验题(本题共2小题,每空3分,共18分)
13.(1)使用游标卡尺测某圆环直径如图示,则该圆环的直径为 cm。
10
0
5
10
15
20
30
50
100
1K
∞
V
Ω
0
50
0
0
10
2
1000
4
20
6
30
150
8
10
50
250
40
200
A-V-Ω
0
0.5
1
1.5
2
2.5
(2)使用多用电表粗测某一电阻,选择开关置于电阻×100档。多用电表的示数如图12所示,则粗测电阻值为 Ω。若测量直流电压,选择开关置于量程100V,则待测电压为 V。
10
0
11
12
10
20
cm
(3)已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有__ _(只填代号).
A.量程是0~0.6 A,内阻是0.5 Ω的电流表;
B.量程是0~3 A,内阻是0.1 Ω的电流表;
C.量程是0~3 V,内阻是6 kΩ的电压表;
D.量程是0~15 V,内阻是30 kΩ的电压表;
E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;
F.阻值为0~20 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器;
G.蓄电池(6 V);
H.开关一个,导线若干.
14.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5 Ω为保护电阻.
断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以为横坐标,画出—的关系图线(该图线为一直线),如图所示.由图线可求得电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(保留两位有效数字)
8
三、计算题(本题共3小题,共34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)
15.(10分)如图所示,在直角坐标系x轴上方,有一半径为R=1m的圆,圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场。在x轴的下方有平行于x轴的匀强电场,场强大小为E=100V/m,在A处有一带电的粒子(m=1.0×10-9 kg、电荷量q=1.0×10-5 C),以初速度=100m/s垂直x轴进入磁场,经偏转后射出磁场,又经过一段时间后从x轴上的C点垂直进入电场,若OA=OC= (粒子重力不计)。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)粒子在匀强磁场中运动的时间;
(3) 粒子进入电场后到达y轴上的D点与O点距离。
16.(12分)如图所示,一带电粒子质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为θ=60°。已知偏转电场中金属板长L=2 cm,圆形匀强磁场的半径R=10 cm,重力忽略不计.求:
(1)带电粒子经U1=100 V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
8
17.(12分)如图所示,电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安;
(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a;
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:
由动能定理,W重-W安=mv,…….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.
8
临沂第十九中学高二物理月考物理试题答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
C
B
D
A
B
C
BC
AB
AC
AC
13.(1)10.235 (2)(或2200) 39 (3)ACFGH
14.2.9 1.1
解析:对电路图甲由闭合电路欧姆定律得:E=(r+R0+R),整理得到=·+,利用题图中直线与纵轴的交点数据求得E=,并保留两位有效数字即为2.9,还可以得到图线的斜率,即可得到电池内电阻r为1.1。
15.解:(1)做出粒子在磁场中的运动轨迹,由题意可知带电粒子在磁场中的运动半径为,由牛顿第二定律得,联立解得。(4分)
(2)粒子在匀强磁场中运动的时间。(2分)
(3) 粒子进入电场后做类平抛运动,,,联立解得。(4分)
16.解:(1)带电粒子经加速电场加速后速度为v1,
根据动能定理:qU1=mv,v1= =1.0×104 m/s。(4分)
(2)带电粒子在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向粒子做匀速直线运动.水平方向:v1=,
带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2,且v2=at,a=,由几何关系tan θ=,
E==10 000 V/m。(4分)
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,
则v==2.0×104 m/s,
8
由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则轨迹半径为r=Rtan 60°=0.3 m,由qvB=m,得B===0.13 T。(4分)
17.解:(1)下滑过程中克服安培力做的功即为在电阻上产生的焦耳热,由于R=3r,因此QR=3Qr=0.3 J,故W安=Q=QR+Qr=0.4 J。(4分)
(2)金属棒下滑时受重力和安培力F安=BIL=v。
由牛顿第二定律mgsin 30°-v=ma。
所以a=g sin 30°-v=m/s2=3.2 m/s2。(4分)
(3)此解法正确.
金属棒下滑时受重力和安培力作用,其运动满足
mgsin 30°-v=ma
上式表明,加速度随速度增加而减小,棒做加速度减小的加速运动.无论最终是否达到匀速,当棒到达斜面底端时速度一定为最大.由动能定理可以得到棒的末速度,因此上述解法正确.
mgs sin 30°-Q=mv
得vm=
= m/s=(或2.74 m/s)。(4分)
8