一.选择题:本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1〜8题只有一项符合题 目要求,第9〜12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.下列说法正确的是
A.静电力常量k的数值可能随外界条件的变化而改变
B.导体的电阻率仅与其材料有关,与温度、压力和磁场等外界因素无关
C.由C=Q/U可知,电容的大小是由Q(电荷量)和U(电压)共同决定的
D.由B=F/IL可知,同一电流元垂直于磁场方向放置时受到的安培力越大,说明磁场的磁感 应强度越大
2.某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流,现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管 中。若不计粒子所受的重力,则粒子将在螺线管中
A.做匀速直线运动
B.做匀加速直线运动
C.做圆周运动
D.沿轴线来回运动
3.如图所示,在圆形区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场,金属棒ab与某一直径重合。一根弹性金属导线两端分别固定于ab两点,现撑起弹性导线使其与金属棒组成三角形回路,导线上一动点c沿圆周从a点向b点移动,导线始终处于张紧状态。该过程中穿过闭合回路abc的磁通量
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
4.图示为珍藏于甘肃省博物馆的国宝级文物“马踏飞燕”,骏马单蹄稳稳地踏在飞燕上,其矫健 的英姿和风驰电掣的神情,给人们丰富的想象力和感染力。下列说法正确的是
A.若将“马踏飞燕”搬至低纬度的广州展出,则其所受重力变大
B.马之所以能单蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为马和飞燕的重心在一条竖直线上
C.若将“马踏飞燕”放在加速上升的电梯地板上,则其处于失重状态
D.若将“马踏飞燕”放在水平地面上,则其对地面的压力和所受的重力是一对平衡力
5.月球绕地球运行的轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆,如图所示。关于月球沿楠圆轨道的运动,下列说法正确的是
A.月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期
B.月球在远地点的线速度大于地球第一宇宙速度
C.月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度
D.月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能
6.如图所示,已充电的平行板电容器两极板正对,极板A与静电计相连,极板B接地。若将极
板B稍向上移,则
A.电容器的电容变大
B.电容器所带的电荷量变大
C.两极板间电场的电场强度不变
D.静电计指针偏转的角度变大
7.如图所示,竖直面内的导体框ABCD所在平面有水平方向的匀强磁场,AP丄BC,∠B=∠C=60°,AB=CD=20 cm,BC=40 cm。若磁场的磁感应强度为0. 3 T,导体框中通人图示方向的5 A电流,则该导体框受到的安培力
A.大小为0. 6 N,方向沿PA方向
B.大小为0.6 N,方向沿AP方向
C.大小为0. 3 N,方向沿PA方向
D.大小为0.3 N,方向沿BC方向
8.—绝缘的轻质弹簧的两端系有质量相等的A、B两小球,A、B两小球带有等量异种电荷,且带电
荷量均为g(可视为点电荷),A、B两小球放置在光滑的绝缘的水平面上,静止时,它们之间距离
是弹簧原长的0. 8倍。若改变两小球所带电荷量,使两小球之间的距离是弹簧原长的0. 4倍后仍处于静止状态,则此时两小球的电荷量q1、q2与q的关系应满足
A. B. C. D.
9.A、B两点在同一条电场线上,若某正电荷仅在静电力的作用下以一定的初速度从A点沿电场
线运动到B点,该过程中正电荷的电势能增大,则该电场的电场线分布可能
10.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,甲车和乙车的位置齐平(可看作
同一位置),它们的速度一时间图象如图所示。下列说法正确的是
A.甲先做匀速运动后做匀减速运动
B.在第20 s末,甲、乙的速度大小相等
C.在第30 s末,甲、乙相距100 m
D.在第30 s末,甲、乙的位置再次齐平
11.图示电路中,定值电阻的阻值为R1,电源内阻为r,A、V均为理想电表,滑动变阻器的总阻值R2>R1+r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中
A.电压表的示数减小
B.电流表的示数增大
C.该定值电阻消耗的电功率先增大后减小
D.滑动变阻器接入电路的电阻消耗的电功率先增大后减小
12.如图所示,是粗糙的水平轨道,其左端P点与竖直半圆形轨道PQ平滑连接。一质量为 m的物块从M点出发,向左冲上半圆形轨道,并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0. 25,半圆轨道的半径为R,M点和P点间的距离为2R,物块在P点的速度大小为3 (g为重力加速度大小),则
A.物块在P点受到半圆轨道的支持力大小为mg
B.物块在M点的速度大小为
C.物块从P点运动到Q点的过程中,合力做的功为-2mgR
D.物块将恰好落回到水平轨道上的M点
二.非选择题部分:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题 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. (6分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律,,实验。图乙为一条符合 实验要求的纸带,钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O, 之后依次打出A 、B、C、 D、E、F六点,部分点间的距离已经标出,打点计时器所接交流电源的周期为T,当地的重力加速度大小为g。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (填选项前的字母)
A.需要测量钩码的质量
B.需要测量钩码下落的时间
C.可用 直接算出钩码瞬时速度的大小
D.实验时,应先接通打点计时器的电源,后释放纸带
(2)若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒,则g(S2+s3) =
14.(9分)有一根长电阻丝,用多用电表欧姆挡测得其接入电路的电阻Rx约为1 kΩ,现某同学利用下列器材测量该电阻丝的电阻率:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表A1(量程为5 mA,内阻约为3 Ω);
D.电流表A2(量程为100 mA,内阻约为0. 6Ω);
E.电压表V1(量程为5 V,内阻约为5 kΩ);
F.电压表V2(量程为15 V,内阻约为15 kΩ);
G.滑动变阻器R(阻值范围为0〜100Ω,额定电流1.5A);
H.电源E:(电动势为6 V,内阻不计);
I.开关S,导线若干。
(1)他用毫米刻度尺测出电阻丝的长度后,用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数如图所示, 该电阻丝的直径d= cm。
(2)为了更准确地测量电阻丝的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 。(填写器材前面的字母)
(3)在方框内画出测量该电阻丝的电阻R的实验电路原理图。(图中器材用题干中相应的物理量符号标注)
(4)若电压表的示数为U,电流表的示数为I,电阻丝的长度为l,金属丝的直径为d,则计算电阻丝的电阻率的数学表达式为ρ= (用已知量的符号表示)。
15. (10分)如图所示,两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k,静止吊起一根长为L、质量为m的 匀质水平金属棒PQ,金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中。当金属棒中通有由Q端流向P端的电流I时,两弹簧的伸长量均为x。重力加速度为g。.求:
(1)金属棒所受安培力的大小和方向;
(2)该匀强磁场的磁感应强度的大小。
16.图示电路中,R1=6Ω,R3=4Ω,R4=2Ω,电源的内阻r=1Ω,闭合开关,理想电流表示数为1A,理想电压表示数为2V,求;
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源的电动势E。
17. (15分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子静止于A点,经电压为U的加速电场 加速后沿圆心为O、半径为a的圆弧(虚线)通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形匀 强磁场区域QDCF。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,电场强度的方向均指向O点。QF=a,PF=l. 6a,磁场方向垂直纸面向里,粒子重力不计。
(1)求粒子离开加速电场时的速度大小v
(2)求静电分析器通道内圆弧线所在处电场的电场强度的大小E
(3)若粒子能最终打在磁场区域(边界处有磁场)的左边QF上,求磁场的磁感应强度大小 B的取值范围。
高二物理试卷参考答案
1D 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. C 8. B 9. BD 10. AC 11. ABD 12. BD
13. (1)D (3 分)
14. (1)0. 0678(0. 0677-0. 0679 均可给分)(2 分)
(2) C (1 分)E (1 分)
(3)如图所示(2分)
(4)
15.解:(1)由左手定则可知,金属棒所受安培力方向竖直向上
设金属棒所受安培力的大小为F安,对金属棒,由平衡条件有:2kx+F安=mg(2分)
解得:F安=mg-2kx。
(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B,则有:
F安=BIL
解得 。
16.解:(1)设电阻2中通过的电流为I2,根据并联电路的特点可得:
I1R1= I2R2 + I2R3,其中 I1 = 1A
又: I2R2 =U2,其中U2=2V
解得R2 = 2Ω
(2)电路的外电阻为
设电源通过的电流为I由闭合电路的欧姆定律有:E=I(R+r)
又 I=I1+I2
解得:E=12V。
17.解:(1)粒子在加速电场中运动的过程中,根据动能定理有
解得 .
(2) 粒子在辐向电场中做勻速圆周运动,电场力提供向心力,有:
其中
代入解得
(3) 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:
解得
要使粒子能打在边界QF上,则粒子既没有从边界DQ射出也没有从边界CF射出,可画出粒子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ所示
由几何关系可知,粒子能打在边界QF上,必须满足的条件为:
解得