理综物理卷·2019届湖南省衡阳市八中高二（理科实验班）上学期第二次月考（2017-11） 10页

衡阳八中2017-2018学年上期高二年级第二次月考试卷 理综物理 ‎1．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力）由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 点电荷在从P点到O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B. 点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷将在O点两侧往复运动。‎ ‎2．如图a，A、B是一对平行金属板，在两板间加有周期为T的交变电压u，A板电势uA=0，B板电势uB随时间t变化的规律如图b中．现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中，设电子的初速和重力的影响均可忽略，则（　　）‎ A. 若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动 B. 若电子是在t=时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 C. 若电子是在t=时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 D. 若电子是在t=时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动 ‎3．如图，圆形和正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，电子以某速度飞入磁场区域，速度方向与磁场垂直，且对准圆心（或者说垂直正方形边长从中点进入），则下面正确的是 ‎ A. 电子在两区域内运动的时间一定不同 B. 电子在两区域内运动的时间可能相同 C. 电子可能从正方形的入射点的对边边长中心射出 D. 电子在圆形区域内运动的时间可以为周期的一半 ‎4．如图所示，在光滑绝缘水平面上由左到右沿一条直线等间距的静止排着多个形状相同的带正电的绝缘小球，依次编号为1、2、3…每个小球所带的电荷量都相等且均为q=3.75×10-3C，第一个小球的质量m=0.03kg，从第二个小球起往下的小球的质量依次为前一个小球1/3的，小球均位于垂直于小球所在直线的匀强磁场里，已知该磁场的磁感应强度B=0.5T．现给第一个小球一个水平速度v=8m/s，使第一个小球向前运动并且与后面的小球发生弹性正碰．若碰撞过程中电荷不转移（不计电荷之间的库仑力，取g=10m/s2），则第几个小球被碰后首先脱离地面（ ）‎ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4‎ ‎5．如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( )‎ A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小 B. 初始时刻导体棒加速度的大小 C. 导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态 D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热 ‎6．如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1‎ ‎，在先后两种情况下（ ）‎ A．线圈中的感应电流之比I1：I2=2：1 B．作用在线圈上的外力大小之比F1:F2=1:2‎ C．线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=1:2 D．通过线圈某一截面的电荷量之比q1:q2=1:1‎ ‎7．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框abcd，线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间变化如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻R，下列说法中正确的是（　　）‎ A. t1时刻ab边中电流方向由a→b，e点电势高于f点 B.设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有i1＜i3，e点与f点电势相等 C. t2～t4时间内通过ab边电量为0，定值电阻R中无电流 D. t5时刻ab边中电流方向由a→b，f点电势高于e点 ‎8．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为1:2，两端共接有4个电阻，其中R1=R0，R2=2R0，R3=R4=4R0，现将a、b两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. R1消耗的电功率为R2消耗的电功率的2倍。‎ B. 流过R1的电流有效值等于流过R3的电流有效值。‎ C. R2两端的电压有效值是R3两端电压有效值的2倍 D. 流过R2的电流有效值流过是R4电流有效值的2倍 ‎22.（本题满分12分）如图所示为J0411多用电表示意图．其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：‎ ‎（1）调节可调部件　  　，使电表指针指向　  　．‎ ‎（2）调节可调部件B，使它的尖端指向　 　位置．‎ ‎（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件　 　，使电表指针指向欧姆零刻度位置．‎ ‎（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．‎ ‎（5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤　 　，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是　  　．‎ ‎23．（本题满分16分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片．水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O．水平极板M、N之间的电压为U0；竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=．粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上．已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计．求：‎ ‎（1）带电粒子进入偏转电场时的动能EK；‎ ‎（2）磁场上、下边界区域的最小宽度x；‎ ‎（3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围．‎ ‎24．（本题满分16分）如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。‎ ‎25．（本题满分18分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图甲所示，M、N为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ，在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，图中E0、B0、k均为已知量。t=0时刻，比荷 的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间，在0~t1（）时间内粒子恰好沿直线运动，时刻粒子打到荧光屏上。不计粒子的重力，涉及图象中时间间隔时取，，求：‎ ‎（1）在时刻粒子的运动速度v；‎ ‎（2）在时刻粒子偏离O点的竖直距离y；‎ ‎（3）水平极板的长度L。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 CD AB B C BC BCD B AD ‎22.（1）A；表盘左边的零刻度；（2）×100Ω挡（3）C；（5）（3）；22kΩ．‎ ‎23.（1）带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功 EK=WMN=U0q ‎（2）设带电粒子以速度υ进入磁场，且与磁场边界之间的夹角为α时 ‎ ‎ 向下偏移的距离：△y=R﹣Rcosα=R（1﹣cosα）‎ ‎ 而 ‎ ‎ υ1=υsinα ‎ ‎ ‎ 当α=90o时，△y有最大值．‎ ‎ 即加速后的带电粒子以υ1的速度进入竖直极板P、Q之间的电场不发生偏转，沿中心线进入磁场．‎ ‎ 磁场上、下边界区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径．‎ ‎ ‎ ‎ 所以 ‎ ‎ ‎ ‎（3）粒子运动轨迹如图所示，若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R=L，打 ‎ 在感光胶片上距离中心线最近为x=2L ‎ 任意电压时出偏转电场时的速度为υn，根据几何关系 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 在胶片上落点长度为 ‎ 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关．在感光胶片上的落点宽度等 ‎ 于粒子在电场中的偏转距离． ‎ ‎ 带电粒子在电场中最大偏转距离 ‎ 粒子在感光胶片上落点距交点O的长度分别是2L和，则落点范围是 答：（1）带电粒子进入偏转电场时的动能EK为U0q．‎ ‎（2）磁场上、下边界区域的最小宽度x为L．‎ ‎（3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围为从距O点2L到总长为．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎24.‎ 依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受安培力方向竖直向下。‎ 开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为Δl1=0.5cm。由胡克定律和力的平衡条件得 ‎2kΔl1=mg ①‎ 式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小。‎ ‎ 开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为 ‎ F=IBL ②‎ 式中，I是回路电流，L是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了Δl2=0.3cm，由胡克定律和力的平衡条件得 ‎ ‎ 2k(Δl1+Δl2)=mg+F ③‎ 由欧姆定律有 E=IR ④‎ 式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻。‎ 联立①②③④式，并代入题给数据得 m=0.01kg ⑤‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎25.‎ ‎ ‎