2016—2017 学年第一学期第二次月考高二年级 物理试卷 6页

2016—2017 学年第一学期第二次月考高二年级 物理试卷 考试时间：90 分钟 分值：100 分 一、选择题：（本题包括 10 小题，共 40 分， 其中 1—7 题为单项选择题，每小题只有一个选项符 合题意，8-10 为多项选择题，每小题有多个选项符合题意，选不全得 2 分，有错选或不选不得分） 1、下列说法中正确的是（ ） A．处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中电荷和通电导线一定受到磁场力 B．电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零 C．若一小段长为 L、通过电流为 I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为 F，则该处磁感应强 度的大小就是 F IL D. 电源的电动势越大，说明非静电力在电源内部移送单位电荷量所做的功越多 2、关于磁通量，下列说法正确的是（ ） A．穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零 B．穿过某一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大 C．面积越大，通过这个面的磁通量就越大 D．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零 3、如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内 M 是一只感应元件， 已知光敏电阻随光强增大而电阻减小，热敏电阻随温度增大而电阻减小，虚线框 N 中使用的是门电 路。则（ ） A．M 为光敏电阻，N 为与门电路 B．M 为光敏电阻，N 为非门电路 C．M 为热敏电阻，N 为与门电路 D．M 为热敏电阻，N 为或门电路 4、在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3 均为定值 电阻，R2 为滑动变阻器。当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电 表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U。现将 R2 的滑动触点向 b 端移动，则 三个电表示数的变化情况是（ ） A．I1 增大，I2 不变，U 增大 B．I1 增大，I2 减小，U 增 大 C．I1 减小，I2 增大，U 减小 D．I1 减小，I2 不变，U 减小 • M N LR A D • +U A1 A2 V S R1 R2 R3 a b E r S U S1 x P M N 5、质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示。离子源 S 产 生的各种不同正离子束（速度可视为零），经 MN 间的加速电压 U 加速后从小孔 S1 垂直于磁感线进入 匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的 P 点。设 P 到 S1 的距离为 x，则（ ） A.若离子束是同位素，则 x 越大对应的离子质量越大 B.若离子束是同位素，则 x 越大对应的离子质量越小 C.只要 x 相同，对应的离子质量一定相同 D.只要 x 相同，对应的离子电荷量一定相同 6、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以 速度 v 从 A 点沿直径 AOB方向射入磁场，经过时间t 从C 点射出磁场，OC 与OB 成 60°角。现将带电粒子的速度变为 v / 3 ，仍从 A 点沿原方向射入磁 场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 ( ) A. 0.5t B.1.5t C.2t D.3t 7、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中， 轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释 放，M、N 为轨道的最低点，则（ ） A．两小球到达轨道最低点的速度 vM＝vN B．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力 FM < FN C．小球第一次到达 M 点的时间大于小球第一次到达 N 点的时间 D．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端． 8、质量为 m、带电量为 q 的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水 平向里的匀强磁场中，其磁感应强度为 B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜 面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（ ） A．小球带负电 B．小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 C．小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 D．小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为 sinmg qB  9、某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR 和电源内部的发热功率 Pr 随电流 I 变化的图线画 在了同一坐标上，如图中的 a、b、c 所示．以下判断正确的是（ ） A．直线 a 表示电源的总功率 B．曲线 c 表示电源的输出功率 C．电源的电动势 E＝3V，内电阻 r＝1Ω D．电源的最大输出功率 Pm＝9W 10、如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置， θ 管底有一带电的小球。整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强 磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷 量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（ ） A．洛仑兹力对小球做正功 B．洛仑兹力对小球不做功 C．小球运动轨迹是抛物线 D．小球运动轨迹是直线 二、填空或实验题（共18 分） 11、（9 分）如下图所示，图 1 是多用电表用“×100Ω”档位进 行测量，则测量值为①________Ω；图 2 中螺旋测微器读数为 ②___________mm.图 3 中游标卡尺读数为③ ______________cm. 图 1 图 2 图 3 12、（9 分）某待测电阻 Rx 的阻值约为 20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： 电流表 A1（量程 150mA，内阻 r1 约为 10  ） 电流表 A2（量程 20mA，内阻 r2=30 ） 电压表 V（量程 15V，内阻约为 10K  ） 定值电阻 R0=100 滑动变阻器 R，最大阻值为 5  电源 E，电动势 E=4V（内阻不计） 开关 S 及导线若干 ①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的 1 3 ，请你在虚线框内画出测量 Rx 的一种实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）． ②实验时电流表 A1 的读数为 I1,电流表 A2 的读数为 I2,用已知和测得的物理量表示 Rx = 。 三、计算题（本题包括 4 题，请写出计算过程和必要的文字说明，共 42 分） 13. （10 分）如图所示，已知电源电动势 E=16V，内阻 r=1Ω，定值电阻 R=4Ω，小灯泡上标有“3V， 4.5W”字样，小型直流电动机的线圈电阻 r；=1Ω， 开关闭合时，小灯泡和电动机均恰好正常工作．求： （1）电路中的电流强度； （2）电动机两端的电压； （3）电动机的输出功率． 14. （10 分） 有一半径为 R 的半圆形光滑绝缘槽，置于水平向右的匀强电场中， L × E r S R M 2 3 1 0 2 0 cm 若把一个带正电的小球放置在槽的 B 点时（OB 与竖直方向成 30°角）刚好静止，若使小球从槽的边 缘 A 点由静止滑下，求（1）小球滑到最低点 D 的速度为多大。(2)小球滑到什么位置速度为零？ 15. （10 分）有一金属细棒 ab，质量 m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨 道间距为 L=0.5m，其平面与水平面的夹角为θ=37°，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中， 磁感应强度为 B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静 摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为 E =4. 5V，内阻 r =0.5Ω。求：保证金属细棒能静止在轨道上时，滑动变阻器 R 的阻值是 多大？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 16. (12 分)如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为 E＝4×105 N/C、 方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁 场．质荷比为m q ＝4×10－10 kg/C 的带正电粒子从 x 轴上的 A 点以初速度 v0＝2×107 m/s 垂直 x 轴射 入电场，OA＝0.2 m，不计重力．求： (1)粒子经过 y 轴时的位置到原点 O 的距离； (2)若要求粒子不 能进入第三象限，求磁感应强度 B 的取值 范 围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况．) 参考答案 一、选择题（40 分） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C A B D AC ABC BC 二、填空题（18 分） 11（每空 3 分） ① 3×103Ω ②1.980mm ③20.60mm 12．（9 分） ①如图（仪器选择正确得 2 分测量部分连接正确得2 分, 分压接法得 2 分，共 6 分） ② 2 0 2 1 2 ( ) x I R rR I I   （表达式 3 分） 三、计算题 13.（10 分）解：（1）电路中电流 L L PI U  =1.5A ――3 分 （2）电动机两端的电压 ( )M LU E U I R r    =5.5V ――3 分 （3）电动机的总功率 WIUP M 25.8总 ――1 分 电动机线圈热功率 2 / 2.25WP I r 热 ――1 分 电动机的输出功率 WPPP 6 热总出 ――2 分 14. （10 分） (1)小球放置在槽的 B 点时（OB 与竖直方向成 30°角）刚好静止，则电场力 F=mgtan30° ――3 分 小球滑到最低点 D 的速度 v，根据动能定理： mgR - mgtan30°R=½mv² v=[2gR(1- 3 3 )] 2 1 ――3 分 (2)小球速度为零时与竖直方向夹角为α，从 A 到速度为零的位置，根据动能定理 mgRcosα- mgtan30°R(1+sinα)=0 α=30° α=0(舍去) ――4 分 15.（10 分）解：当金属棒正要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流 达到最大 I1 mgsinθ+μmgcosθ=I1LB 解得：I1=1A ――2 分 由 1 1 EI R r   解得：R1=4Ω ――2 分 当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为 I2 mgsinθ=μmgcosθ+I2LB 解得：I2=0.2A ――2 分 2 2 EI R r   解得：R2=22Ω ――2 分 ∴ 4Ω≤R≤22Ω ――2 分 16.(12 分)解：（1）设粒子在电场中运动的时间为 t，粒子经过 y 轴时的位置与原点 O 的距离为 y， 则： ――1 分 ――1 分 ――1 分 y=v0t ――1 分 解得：a=1.0×1015m/s2，t=2.0 ×10-8 s， y=0.4m ――1 分 （2）粒子经过 y 轴时在电场方向的分速度为： ――1 分 粒子经过 y 轴时的速度大小为； ――1 分 与y 轴正方向的夹角为θ，θ= 45° ――1 分 要粒子不进入第三象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的轨道半径为 R'，则： ――2 分 由 解得 ――2 分