山东省微山县衡水中学分校2016-2017学年高二上学期第三次月考物理试题 Word版含答案.doc

2016～2017 学年度高二年级第三学段 物 理 试 题 2016.12 时间 90 分钟，满分 100 分 一、选择题 本题共 12 小题。 (在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符 合题目要求，第 8～12 题有多项符合题目要求．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错或不答的得 0 分) 1．下图四个电场中，均有相互对称分布的 a、b 两点．其中电势和场强都相同的是 ( ) 2．如图，M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心， ．电 荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 E1；若将 N点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场强大小变为 E2, 则 E1与 E2之比为（ ） A．1：2 B．2：1 C． D． 3．在如图所示的实验电路中，当滑动变阻器 R0的滑动触头向右端滑动时( ) A．L1变暗，L2变亮，L3变亮 B．L1变暗，L2变暗，L3变亮 C．L1变暗，L2变暗，L3变暗 D．L1变亮，L2变暗，L3变亮 4．如图所示。两根相互平行的长直导线过纸上的 M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大 小相等、方向相反的电流．a、O、b 在 M、N的连线上，O为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中 垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 （ ） A．O 点处的磁感应强度为零 r a A Q b r a    r r D  QQ b _a    rr C Q Q _ a    r r B Q Q  a C d M O N b     B．a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c 两点处磁感应强度的方向不同 5．.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆 环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上 往下看( ) A．圆环顺时针转动，靠近磁铁 B．圆环顺时针转动，远离磁铁 C．圆环逆时针转动，靠近磁铁 D．圆环逆时针转动，远离磁铁 6．将面积为 1．0×10 ﹣3 m 2 的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为 30°，如图所示．若穿过该圆面的磁通量为 3．0×10 ﹣5 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 等于（ ） A．1．5×10﹣2T B．3．0×10 ﹣2 T C．6．0×10 ﹣2 T D．3．46×10 ﹣2 T 7．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 个 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，现用同一回旋加速器分别加速两种 同位素的粒子（质量不同，电荷相同），关于高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小， 下列说法正确的是( ) A．加速质量大的交流电源的周期较大，加速次数少 B．加速质量大的交流电源的周期较大，加速次数多 C．加速质量大的交流电源的周期较小，加速次数多 D．加速质量大的交流电源的周期较小，加速次数少 8．(多选)如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负 电荷从 A 点自由释放，负电荷沿电场线从 A 到 B 运动过程中的速度－时间图象如图乙所示， 比较 A、B 两点电势φ的高低和场强 E 的大小可得（ ） A．φA＜φB B．φA＞φB C．EA＝EB D．EA＞EB 9. (多选)在 x 轴上存在与 x 轴平行的电场，x 轴上各点的电势随 x 点位置变化情况如图所 示。图中－x1～x1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称。下列关 于该电场的论述正确的是( ) A．x 轴上各点的场强大小相等 B．从-x1到 x1场强的大小先减小后增大 C．一个带正电的粒子在 x1点的电势能大于在-x1点的电势能 D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能小于在-x2点的电势能 10. (多选)如图所示，质量为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于 O、O′，并处于匀强 磁场中，当导线中通以沿 x正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ. 则磁感应强度方向和大小可能为（ ） A．z 轴正方向， B．y 轴方正向， C．z 轴负方向， D．沿悬线向上， 11. (多选) 如图, 一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场 B 和匀 强电场 E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板 S 上的狭缝 P，进入另一匀强磁场 B'，最 终打在 AlA2上．下列表述正确的是( ) A. 粒子带负电 B. 所有打在 AlA2上的粒子，在磁场 B'中运动时间都相同 C. 能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在 AlA2上的位置越靠近 P，粒子的比荷 越大 12、(多选)电荷量分别为q和－q的两个带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的 入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时 到达B点，如图所示，则（ ） A．a 粒子带负电，b 粒子带正电 B．两粒子的轨道半径之比 ra∶rb＝2：1 C．两粒子的速度之比 va∶vb＝1∶2 D．两粒子的质量之比 ma∶mb＝1∶2 第Ⅱ卷(非选择题共 52 分) 二、实验题(共 18 分) 13．(10 分)在测量金属丝的电阻率的实验中，已知电阻丝的电阻约为 10Ω，现备有下列器 材供选用： A．量程是 0-0.6A，内阻是 0.5Ω的电流表； B．量程是 0-3A，内阻是 0.1Ω的电流表； C．量程是 0-3V，内阻是 6kΩ的电压表； D．量程是 0-15V，内阻是 30kΩ的电压表； E．阻值为 0-1kΩ，额定电流为 0.5A 的滑动变阻器； F．阻值为 0-10Ω，额定电流为 2A 的滑动变阻器； G．蓄电池（12V）； H．开关一个，导线若干． （1）为使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应 选用______．（只填字母代号） （2）根据选定的仪器画出电路图． (3) 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度．读出图中的 示数．该金属圆片的直径的测量值为 mm．厚度的测量值为 mm． 14．(8 分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池 的电动势 E和内电阻 r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为 999.9 Ω， 当作标准电阻用)、一只电流表(量程 Ig＝0.6 A，内阻 rg＝0.1 Ω)和若干导线． (1)请根据测定电动势 E 和内电阻 r 的要求，设计图甲中器件的连接方式，用画线把它 们连接起来． (2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值 R，读出与 R 对应的电流表的示数 I，并作记录．处 理实验数据时，首先计算出每个电流值 I 的倒数 1 I；再制作 R－ 1 I坐标图，如图所示，图中已 标注了(R， 1 I)的几个与测量值对应的坐标点． (3)请你在图乙上把描绘出的坐标点连成图线． (4)根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E＝________ V，内电阻 r＝________ Ω. 三、计算题(4 个小题，共计 34 分，解答要有必要的文字说明、公式和演算步骤。只 写答案不得分。 15. (6 分) .医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电 磁血流计由一对电极 a和 b以及磁极 N 和 S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由 于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极 a、b之间会有微小电势差。在达到平 衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。 在某次监测中，两触点间的距离为 3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160 μV，磁感应强度的大小为 0.040 T。 求：(1). 判断电极 a、b 的正负(直接写结论) (2) 血流速度的近似值。 16. (10 分) (2012·杭州模拟)如图所示，电源电动势 E＝6 V，内阻 r＝1 Ω，电阻 R1 ＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容 C＝4 μF。开关 S 原来断开，现在合上开关 S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？ 17(8 分).如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝 K 发出(初速度可忽略不计)，经灯丝 与 A 板间的电压 U1 加速，从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出，然后进入两块平行金属板 M、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方向 垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的 P点。已知 M、N 两板间的电压为 U2，两板间的距离 为 d，板长为 L，电子的质量为 m，电荷量为 e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用 力。 (1)求电子穿过 A 板时速度的大小； (2)求电子从偏转电场射出时的侧移量； 18．(10 分)如图所示，虚线圆所围区域有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。 一束电子沿圆形区域的直径方向以速度 v 射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原 入射方向成θ角。设电子质量为 m，电荷量为 e，不计电子之间相互作用力及所受的重力， 求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径 R； (2)电子在磁场中运动的时间 t； (3)圆形磁场区域的半径 r。 2016～2017 学年度高二年级第三学段 物 理 答 案 1B. 2B 3B 4C 5C 6C 7A 8AD 9BD 10BC 11CD 12AD 13．（1）ACF------3 （2）（分压外接）------------3 (3) 12.40 mm---------2 1.682 mm．--------2 14．(1)连接起来．------2 (3)．------2 (4)1.5(1.46～1.54)------------2 0.3(0.25～0.35)----------------2 15. .(1). a 正、b 负------2 分 (2) q U d ＝qvB，所以血流速度 v＝ U Bd ＝ 160×10 －6 0.040×3×10 －3 m/s＝1.3 m/s------------4 分 16. S 断开时的等效电路如图甲所示， 电容器 C 两端电压 U为电阻 R2两端电压 U2， A V XR 则 U2＝ E R1＋R2＋r R2＝3 V。--------2 电容器 C 的电荷量 Q＝CU＝CU2＝1.2×10－5C。-----------1 且 a 板带正电，b 板带负电。 S闭合时的等效电路如图乙所示，电容器 C两端电压 U′为电阻 R1两端电压 U1′。 有 R 外＝ R3 R1＋R2 R3＋ R1＋R2 ＝3 Ω，----------2 电阻 R1中的电流 I1′＝ E R 外＋r · R 外 R1＋R2 ＝0.9 A， 电阻 R1两端电压 U1′＝I1′R1＝1.8 V，-------------------2 电容器 C 的电荷量 Q′＝CU′＝CU1′＝7.2×10 －6 C。--------------------1 且 a 板带负电，b 板带正电。 通过电流表的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝1.92×10 －5 C。-------------------------------2 1.92×10－5 C 17. (1)设电子经电压 U1加速后的速度为 v0，由动能定理有 eU1＝ 1 2 mv0 2-- ----------2 解得 v0＝ 2eU1 m 。----1 (2)电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转 电场的电场强度为 E，电子在偏转电场中运动的时间为 t，加速度为 a，电子离开偏转电场 t＝ L v0 -------1 eU2 md ＝a--------1 y＝ 1 2 at2 ----------1 解得：y＝ U2L 2 4U1d 。------------2 18． (1)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 evB＝ mv2 R ------1 解得 R＝ mv eB 。------1 (2)设电子做匀速圆周运动的周期为 T，则 T＝ 2πR v ＝ 2πm eB -------1 由如图所示的几何关系得圆心角α＝θ，------2 所以 t＝ θ 2π T＝ mθ eB 。----------------1 (3)由如图所示几何关系可知， tan θ 2 ＝ r R ，---------2 所以 r＝ mv eB tan θ 2 。-----2 (1) mv eB (2) mθ eB (3) mv eB tan θ 2