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  • 2021-05-24 发布

河北省衡水中学2013-2014学年高二上学期二调考试物理试题(含答案)

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‎ ‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共4页,第Ⅱ卷共2页。共110分。考试时间110分钟。‎ 第Ⅰ卷(选择题 共56分)‎ 注意事项:1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。‎ ‎2.答卷Ⅰ时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。‎ 一、选择题(每小题4分,共56分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上,全部选对的4分,有漏选的得2分,有错选的得0分)‎ ‎1.关于磁场,下列说法中不正确的是 (  )‎ A.最早发现电流磁效应的科学家是法拉第 B.磁场的最基本性质是对放在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用 C.电流和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的 D.磁场的方向和小磁针北极所指的方向相同 ‎2.如图(甲)所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中. 现给圆环向右初速度 ‎3.有两根长直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在图中所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与O点的距离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,则关于线段MN上各点的磁感应强度,下列说法中正确的是( )‎ A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同 B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反 C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 ‎4.如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来 ,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以如图所示的电流后,以下说法正确的是( )‎ A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短 C.台秤读数变小 D. 台秤读数变大 ‎5.如图所示,a、b、c三个闭合线圈,放在同一平面内,当a线圈中有电流I通过时,它们的磁通量分别为Фa、Фb、Фc下列说法中正确的是( )‎ A.Фa<Фb<Фc B.Фa>Фb>Фc C.Фa<Фc<Фb D.Фa>Фc>Фb ‎6.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图1所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α 粒子,比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有 (  )‎ A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 ‎ B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小 C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小 D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大 ‎7.如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为t1,水平射程为s1,落地速率为v1.撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,落地速率为v2,则( )‎ A.t1<t2 B.s1>s2 C.s1<s2 D.v1=v2‎ ‎8.如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( )‎ A.甲球的释放位置比乙球的高 ‎ ‎ B.运动过程中三个小球的机械能均保持不变 ‎ C.经过最高点时,三个小球的速度相等 D.经过最高点时,甲球的速度最小 ‎10.某空间存在着如图甲所示足够大沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是( ) ‎ A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系 B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系 ‎11.如图所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′ 在MN上,且OO′ 与MN垂直.下列判断正确的是( )‎ A.电子将向右偏转 B.电子打在MN上的点与O′点的距离为d C.电子打在MN上的点与O′点的距离为 D.电子在磁场中运动的时间为.‎ ‎12.如右图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力及重力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是(  )‎ A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上 B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 D.只要速度满足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 ‎13.如图所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=‎2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动,下列说法正确的是( )‎ A.粒子的速度大小为 B.粒子的速度大小为 C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 ‎14.‎ 如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成角斜向上射人磁场(此为第一次),且在上方运动半径为R(不计重力)。则( )‎ A.粒子经偏转一定能回到原点0‎ B.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1‎ C.粒子完成一次周期性运动的时间为 D.粒子第二次射入轴上方磁场时,沿轴前进3R 河北衡水中学2013—2014学年度上学期二调考试 高二物理试卷 卷Ⅱ(非选择题 共54分)‎ 注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。‎ ‎2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。‎ 二、填空实验题(每空2分,共10分)‎ ‎15.(10分)在测量电源的电动势E以及内阻r (电动势约2V,内阻约0.5Ω实验中,给出如下器材:‎ ‎ 量程为1V的电压表,量程为0.‎5A的电流表(内阻较小),定值电阻Ro = 1.6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。‎ ‎ (1)四位同学设计了如上四个电路,实验电路应选为( )‎ ‎ (2)实验时当电流表的示数为I1时,电压表示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表示数为U2,则可求出电动势E的字母表达式为_____,内电阻r的字母表达式为_______‎ ‎ (3)根据测量实验记录数据画出了电压表示数U随电流I的变化关系U—I图象,如图所示,由此可知电源电动势E=_____、内阻为r=______。(结果在小数点后保留两位小数)‎ 三.计算题:(计算题要写出必要的文字说明和解题过程,只写出结果,没有过程不能得分)‎ ‎16.(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上。有一质量为m,带电荷量为+q 的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转成竖直向下。‎ 求:(1)小球能在斜面上连续滑行多远?‎ ‎(2)所用时间是多少?‎ ‎17.(10分)如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是‎12cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B=1T,第IV象限有匀强电场,方向沿y轴正向.一质量m=8×10‎-10kg.电荷量q=1×10‎-4C带正电粒子,从电场中M(12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场.不计粒子重力,取=3 ‎ 求:‎ ‎(1)粒子在磁场中运动的速度v;‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的时间t;‎ ‎(3)匀强电场的电场强度E.‎ ‎18(10分).如图所示,粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子,被电压为的加速电场加速后通过直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场,两平行板间电压为2。离子偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场。已知ABC是一个外边界为等腰三角形的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,边界AB=AC=L,,离子经过一段匀速直线运动,垂直AB边从AB中点进入磁场。(忽略离子所受重力)‎ 试求:‎ ‎(1)若磁场的磁感应强度大小为,离子在磁场中做圆周运动的半径;‎ ‎(2)若离子能从AC边穿出,试求磁场的磁感应强度大小的范围。‎ ‎19.(14分)如图所示,在坐标系xOy中,第一象限内充满着两个匀强磁场a和b,OP为分界线,倾角为37°,在区域a中,磁感应强度为2B,方向垂直于纸面向里;在区域b中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,P点坐标为(‎4L,‎3L).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O,不计粒子重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:‎ ‎(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?‎ ‎(2)粒子运动的速度可能是多少?‎ ‎2013-2014第上学期物理二调答案 ‎【解析】‎ 试题分析:(1)电场反转前mg=qE (1分)‎ 电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力减为零时开始离开斜面,此时有: (2分)‎ 解得小球离开斜面时的速度 (1分) ‎ 小球在斜面上滑行的加速度 (2分)‎ 小球在斜面上滑行的距离为: (1分)‎ 小球沿斜面滑行距离 (1分)‎ ‎(2)所用时间 (2分)‎ ‎17【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)粒子在磁场中的轨迹如图,由几何关系,得粒子做圆周运动的轨道半径 ①‎ 由得 ‎ ② (2)粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120°,则有③‎ ‎(3)由得 评分标准:本题共10分,每式2分,正确作出轨迹、圆心各1分 ‎18.【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎19.【答案】(1)  (2) (n=1,2,3…) 【解析】(1)设粒子的入射速度为v,用Ra、Rb、Ta、Tb分别表示粒子在磁场a区和b区运动的轨道半径和周期 则:Ra= Rb=‎ Ta== Tb=‎ 粒子先从b区运动,再进入a区运动,然后从O点射出时,粒子从P运动到O点所用时间最短.如图所示 tanα=‎ 得α=37°‎ 粒子在b区和a区运动的时间分别为:tb=Tb ta=Ta