2017-2018学年山东省泰安市宁阳一中高二上学期阶段性考试二物理试题 Word版 7页

‎2017-2018学年山东省泰安市宁阳一中高二上学期阶段性考试二 ‎ 物 理 试 题 2017.12‎ 第I卷（选择题）‎ 一、选择题（本题共有12小题，共48分，其中1-7题只有一个选项正确，8-12题 有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下说法符合史实的是（ ）‎ A. 焦耳发现了电流的热效应 B. 安培发现了电流的磁效应 C. 卡文迪许利用扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律 D. 奥斯特不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线直观地描绘了场 ‎2.下列说法中正确的是（ ）‎ A．在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零 B．放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变 C．在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零 D．磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 ‎3.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） ‎ A．粒子带正电 B．粒子在A点加速度大 C．粒子在B点动能大 D．A、B两点相比，B点电势较低 ‎3题图 4题图 5题图 ‎4.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表读数减小、电流表读数增大，则可能出现了下列哪种故障（ ） ‎ A．R1短路　　　B．R2断路 C．R2短路　　　 D．R3断路 ‎5.如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点电场强度及电势的关系，下列说法中正确的是：（ ）‎ A．A点电势比B点电势高 B．O点的电场强度为零 C．C、D两点的电势与无穷远处的电势相等 D．B、D两点的电场强度不相同 ‎ ‎6.如图所示，光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，N为轨道交点。两轨道之间宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T。质量为0.05kg的金属细杆置于轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，其可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN＝OP＝1.0m，金属杆始终垂直轨道，OP沿水平方向，则（        ）‎ A．金属细杆在水平段运动的加速度大小为5m／s2‎ B． 金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10 m／s2‎ C．金属细杆运动至P点时的速度大小为5m／s D．金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75 N ‎6题图 7题图 8题图 ‎7. 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Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（       ）‎ A．0.5Δt B．Δt C．2Δt D．3Δt ‎8.速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）‎ A．该束带电粒子带正电 B．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 C．速度选择器的P1极板带负电 D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小 ‎9.关于感应电流的产生，下列说法中正确的是（ ） ‎ A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．若闭合电路的导线做切割磁感线运动，导线中不一定有感应电流 C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，该电路中一定没有感应电流 D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，该电路中一定有感应电流 ‎10.在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B1、B2．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0～t0时间内，导线框中（ ）‎ B2‎ B1‎ B2‎ B1‎ A．感应电流方向为顺时针 B．感应电流方向为逆时针 C．感应电流大小为 D．感应电流大小为 ‎11.某空间存在着如图甲所示的足够大的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 ‎12.如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点．一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，粒子重力不计，那么下列说法中正确的是（　 　）‎ A．若该带电粒子从ab边射出，它经历的时间可能为t0 ‎ B．若该带电粒子从bc边射出，它经历的时间可能为t0‎ C．若该带电粒子从cd边射出，它经历的时间为t0‎ D．若该带电粒子从ad边射出，它经历的时间可能为t0‎ 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 二．实验题： 本题共2小题，共16分．把答案填在答题卡相应的位置．‎ ‎13．（9分）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．‎ ‎（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为 mm；‎ ‎（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：A．电池组(6V，内阻约1 Ω)‎ B．电流表(0～‎3 A，内阻约0.01Ω) C．电流表(0～‎0.6 A，内阻约0.2Ω)‎ D．电压表(0～3 V，内阻约4 kΩ) E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流‎1 A) G．滑动变阻器(0～2000 Ω，允许最大电流‎0.3 A)‎ H．保护电阻R0＝3 Ω I．开关、导线若干 ‎① 除了选项A、H和I外，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 ；（填写器材前的编号）‎ ‎②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接．‎ ‎0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ‎ ‎1.6‎ ‎1.5‎ ‎1.4‎ ‎1.3‎ ‎1.2‎ ‎1.1‎ ‎1.0 ‎ U/V I/A ‎③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L＝ .‎ V A R0‎ 铜导线 图b ‎0‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎15‎ ‎30‎ 图a ‎14．（7分）利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．‎ ‎（1）应该选择的实验电路是图中的 (选填“甲”或“乙”)．‎ ‎（2）某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上，请画出U－I图线．‎ ‎（3）根据（2）中所画图线可得出干电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω．‎ ‎（保留两位有效数字）‎ ‎（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中能正确反映P－U关系的是 ．‎ 三．计算题：本题共3小题，共36分．解答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． 15．（10分）如图所示，在边长为L的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以某一速度从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入，粒子的重力忽略不计．‎ ‎（1）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的轨道半径R；‎ ‎（2）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的时间t；‎ ‎（3）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子飞出磁场的位置与P点之间的最大距离 d．‎ ‎16．（10分）如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直．磁场随时间变化规律为B = kt（k > 0）．求：‎ ‎（1）线框中感应电流的方向；（2）线框中感应电动势的大小；‎ ‎（3）从t＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零。‎ ‎17．（16分）如图所示，在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴负半轴上有一接收屏GD，GD＝2OD＝2d．现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点，以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC射出，并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知OC与x轴的夹角为37°，OA＝ 2d/5， sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ A ‎（1）粒子的带电性质及比荷q/m；‎ ‎（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围．‎ A D ‎ B C ‎15题图 16题图 17题图 宁阳一中高二年级上学期阶段性考试二 ‎ 物理试题答案 2017.12‎ 一．选择题： ‎ ‎1. A 2 .B 3.D 4.B 5.C 6.D 7.C 8. ABD 9.BD 10.AC 11.CD 12.BC 二．实验题：‎ ‎13．（9分）（1）0.730 （2分） （2）① C，D，F （各1分）‎ ‎0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ‎ ‎1.6‎ ‎1.5‎ ‎1.4‎ ‎1.3‎ ‎1.2‎ ‎1.1‎ ‎1.0 ‎ U/V I/A ‎② 如图所示 （2分） ③ （2分）‎ V A R0‎ 铜导线 ‎14．（7分） (1) 甲　（1分）(2) 如图所示 （1分）(3) 1.50(1.49～1.51)　（1分）‎ ‎0.89(0.86～0.92) （2分）(4) C （2分）‎ A ‎.‎ ‎ . . . ‎ ‎. . . . . ‎ ‎. . . . . . .‎ ‎. . . . . . . . .‎ B C D P O1‎ 三．计算题：‎ ‎15．（10分）解析：（1）作出粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，O1为轨迹的圆心。由题意可知：轨迹所对应的圆心角为60°，明显地，‎ 三角形O1PD是等边三角形，则有 （2分）‎ ‎（2）因轨迹所对应的圆心角为60°， 则有 （1分）‎ 又因 （1分）‎ 所以 （1分）‎ ‎ ‎ ‎.‎ ‎ . . . ‎ ‎. . . . . ‎ ‎. . . . . . .‎ ‎. . . . . . . . .‎ B C D P O2‎ N M ‎（3）如图所示，当粒子的运动轨迹与CD边相切时，粒子从AC边飞出磁场的位置M距离P点最远．图中O2为轨迹的圆心，PN为轨迹圆的直径．‎ 由几何关系可知：轨迹圆的半径 （3分）‎ P、M之间的距离 （2分）‎ ‎ ‎ ‎16．（10分）解析：‎ ‎（1）逆时针方向（或） （2分）‎ ‎（2）由公式 （3分）‎ ‎（3）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，‎ ‎ （1分） （1分） （1分）‎ G D y C P Q O′‎ ‎ ‎ 解得 （2分）‎ ‎17．（16分）‎ 解析：（1）由题意可知，粒子带负电荷 （2分）‎ 由题意可知 （1分）‎ 由 得（2分）‎ ‎（2）作出粒子的运动轨迹如图所示，易知 （1分）‎ ‎ ‎ ‎ 所以粒子在第四象限内的轨迹半径为 （1分）‎ 由得 （2分）‎ ‎（3）粒子进入电场后，加速度大小为： （1分）‎ ‎ ‎ ‎ OQ间的距离为： （1分）‎ 电场E最小时，粒子运动到G点，时间为：‎ ‎ ‎ ‎ 由得 （2分）‎ 电场E最大时，粒子运动到D点，时间为：‎ ‎ ‎ 由得 （2分）‎ 电场强度E的大小范围是： ≤E≤ （1分） ‎