襄阳五中2015—2018届高二年级10月月考
物理试卷
一、选择题(本部分共10小题,每小题4分,共40分,其中1-5题为单项选择题,6-10题为多项选择题。)
1.以下关于磁场和磁感应强度B的说法,正确的是( )
A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关
B.磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向
C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感应强度不一定为零
D.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也一定越大
2.如图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图所示.欲使线圈转动起来空间应加上的磁场是( ).
A.方向沿x轴的恒定磁场 B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场 D.方向沿z轴的变化磁场
3.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当再加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为
A.F2 B.F1-F2 C.F1 + F2 D.2F1-F2
4.在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,
将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )
A.灯泡L变亮
B.电源的输出功率变大
C.电容器C上的电荷量减少
D.电流表读数变小,电压表读数变大
5.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )
6.关于带电粒子在匀强磁场中运动,不考虑其他场力(重力)作用,下列说法正确的是( )
A.可能做匀速直线运动 B.可能做匀变速直线运动
C.可能做匀变速曲线运动 D.可能做匀速圆周运动
7.如图所示,一电子从a点以速度v垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域,沿曲线ab运动,通过b点离开磁场.已知电子质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,ab的弧长为s,则该电子在磁场中运动的时间为( ).
A.t=d/v B.t=s/v
C. D.
8.如图所示,用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒(与弹簧秤接触处绝缘),铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流.当棒平衡时,两弹簧秤的读数都为F1;若将棒中电流反向(强度不变),当棒再次平衡时,两弹簧秤的读数都为F2,且F2>F1.根据上述信息,可以确定( )
A.磁感应强度的方向 B.磁感应强度的大小
C.铜棒所受安培力的大小 D.铜棒的重力
9. 位于同一水平面上的两根平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图。一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感应强度B的大小变化可能是( )
A.始终变大 B.始终变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
10.如图所示,在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.7J,金属块克服摩擦力做功0.3J,重力做功1.2J,则以下判断正确的是( )
A.金属块带正电荷
B.电场力做功0.2J
C.金属块的机械能减少1.2J
D.金属块的电势能增加0.2J
二、实验题(本大题共2小题,第11题8分,第12题10分,共18分)
11. 实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω);
②电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω);
③定值电阻R1(300 Ω);
④定值电阻R2(10 Ω);
⑤滑动变阻器R3(0~1 000 Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω);
⑦干电池(1.5 V);
⑧电键S及导线若干.
(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)
(2)用线条在图中把实物图补充连接完整.
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最____端(填“左”或“右”);
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;
③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2;
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示.
(4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式_______________.
12. 为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题:
⑴根据图乙中的M、N两条直线可知( )
A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
⑵图像中两直线交点处电路中的工作状态是( )
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端 B.该电源在该电路中的输出功率最大
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5W D.该电源在该电路中的效率达到最大值
⑶根据图乙可以求得定值电阻R0= Ω,电源电动势E = V,内电阻r = Ω。
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三、计算题(本大题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果的不得分)
13. (12分)微型吸尘器中直流电动机的内阻一定,当加上0.3V电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转;当加上2.0V电压时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少?
14. (12分)如图所示,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为L,金属棒ab的质量为m,电阻为r,放在导轨上且与导轨垂直.磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面成夹角α 且与金属棒ab垂直,定值电阻为R,电源及导轨电阻不计.当电键闭合的瞬间,测得棒ab的加速度大小为a
,则电源电动势为多大?
15. (14分)如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地.A板电势随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场.现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量为-q,质量为m,不计其重力.求:
(1)该粒子进入A、B的初速度v0的大小.
(2)A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值.
16. (14分)如图所示,PR是一长为L=0.64 m 的绝缘平板,固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度为0.32 m.一个质量m=5×10-4 kg、带电荷量q=5.0×10-2 C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4. 若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,取g=10 m/s2.
(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能.
襄阳五中2015—2018届高二年级10月月考
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一选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
A
D
C
AD
BC
ACD
AD
AD
二实验题 (第11题8分,第12题10分)
11.(1)③ ⑥ (2)如图所示.
(3)左 (4)r1=(k-1)R1
12.(1)BC (2)ABC (3)2.0 1.50 1.0
三计算题
13
解:当加上0.3V电压时,电流为0.3A,电动机不转,
说明电动机无机械能输出,它所消耗的电能全部转化为热能,
由此可求得
当加上2.0V电压时,电流为0.8A,电动机正常运转,有机械能输出,
此时电能转化为内能和输出的机械能.
总功率为P总=IU=0.8×2 .0W=1.6W
转化的热功率为PQ=I2R=0.82×1 W =0. 64W
效率为η=(P总- PQ)/P总=
14.解:当电键闭合的瞬间,导体棒受到重力mg、轨道的支持力N和安培力F三个力作用,如图.根据牛顿第二定律得
Fsinα=ma
又F=BIL,I=
联立以上三式得,
电源的电动势
答:电源电动势为.
15. 解析 (1)因粒子在A、B间运动时,水平方向不受外力做匀速运动,所以进入O1′孔的速度即为进入A、B板的初速度.
在C、D间,由动能定理得qU2=mv
即v0=
(2)由于粒子进入A、B后,在一个周期T内,竖直方向上的速度变为初始状态.即v竖=0,若在第一个周期内进入O1′孔,则对应两板最短长度为L=v0T=T,若在该时间内,粒子刚好不到A板而返回,则对应两板最小间距,设为d,所以··()2×2=,即d= .
16. 解析:(1)物体由静止开始向右做匀加速运动,证明电场力向右且大于摩擦力.进入磁场后做匀速直线运动,说明它受的摩擦力增大,即证明它受的洛伦兹力方向向下,由左手定则判断物体带负电,由其受力方向向右判断电场方向向左
(2)设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v2,从离开磁场到停在C点的过程中,由动能定理有
-μmg=0- 即v2=0.80 m/s
物体在磁场中向左做匀速直线运动,受力平衡,有
mg=Bqv2 有B=0.125 T
(3)设从D点进入磁场时的速度为v1,由动能定理有
qE-μmg= 物体从D点到R做匀速直线运动,有
qE=μ(mg+Bqv1)
有v1=1.6 m/s
小物体撞击挡板损失的机械能为
ΔE=
有ΔE=4.8×10-4 J [来源:学。科。网Z。X。X。K]