物理卷·2018届安徽省淮北市实验高级中学、濉溪中学高二12月联考（2016-12） 12页

淮北市实验高级中学、濉溪一中2016-2017学年度第一学期联盟考试 高二物理试卷 满分： 100 分 考试时间：90分钟 命题人: 黄瑞芳 审题人: 陈锁廷 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分. 其中1～7题只有一个选项符合题目要求，8～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，不全对的得2分，有错选的得0分.）[学&科&]‎ ‎1．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是：（ ）‎ A．古希腊学者亚里士多德用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快，推翻了意大利物理学家伽利略的观点 ‎ B．德国天文学家开普勒发现了万有引力定律，并提出了牛顿三大定律 C．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值 D．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则 ‎2.如图所示，甲为一带电量为+Q的实心金属小球，A，B，C，D为四个不带电的与甲同种材料的实心金属球，其中这四个球的半径分别是甲球半径的1.5倍，1倍，0.75倍，0.5倍，如果要选取其中一个不带电的金属球与甲接触后分开，使两球的距离为L时（L远大于小球的半径）两球间的库仑力最大，这个球应选：（ ）‎ ‎3.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法中不正确的是：(　　)　‎ A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁场的南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 ‎4．如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知：（　　）‎ A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．B球的质量较大 C．B球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′‎ ‎5．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比.如图所示两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流，规定磁场方向垂直纸面向外为正，则在0～R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是：( )‎ ‎ A B C D ‎6．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列判断正确的是：（ ） ‎ A．N点的电场强度大小为零 B．A点的电场强度大小为零 C．NC间的场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 ‎7．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器；开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是：（ ）‎ A．R两端的电压变小 ‎ B．灯泡L变暗 C．电容器C的电荷量将减小 D．有电流向左流过R0‎ ‎8．如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．（不计重力作用）.下列说法中正确的是：（　　）‎ A．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D．从t=时刻释放电子，电子必将打到左极板上 ‎9．如图所示，是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述中正确的是：（ ）‎ A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率大于 D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 ‎10．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的 固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为+q，电场强度为E、磁感应强度为 B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中：（ ）‎ A．小球的加速度先增大后减小 B．小球的机械能和电势能的总和保持不变 C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是 D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是 Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、实验题（共3小题，第11题4分，第12题8分，第13题6分，共18分）‎ ‎11.（4分）用游标卡尺测得某样品的长度如左图所示，其读数L＝_______mm；用螺旋测微器测得该样品的直径如右图所示，其读数a＝________mm.‎ ‎12．（8分）在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ U/V ‎1.42‎ ‎1.36‎ ‎1.08‎ ‎1.21‎ ‎1.14‎ ‎1.07‎ I/A ‎0.04‎ ‎0.08‎ ‎0.12‎ ‎0.16‎ ‎0.20‎ ‎0.24‎ AA VA ‎（1）请你在实物图中用笔画线代表导线连接电路.‎ ‎（2）用给出的数据在右图中画出U－I图线.‎ ‎（3）求得电动势E＝_____V，内阻r＝______Ω.(均保留两位有效数字)‎ ‎13．（6分）某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：‎ ‎(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)．为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：‎ ‎①________________.‎ ‎②两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处．‎ ‎③重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________Ω.‎ ‎(2)为了尽量准确测该电阻，现用伏安法测电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据．除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路．‎ A．电压表V(量程50 V，内阻约为25kΩ)‎ B．电流表A1(量程100 mA、内阻r1＝20Ω)‎ C．电流表A2(量程100 mA、内阻约5Ω)‎ D．定值电阻R0(60Ω)‎ E．滑动变阻器R(0～10Ω)‎ F．电源：电动势E＝6V，内阻较小 G．导线、开关若干 请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号)．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括4小题，共42分.要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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.）‎ ‎14．（8分）如图所示，两平行光滑倾斜导轨相距为20cm，倾角θ=45°，金属棒MN的质量为10g，金属棒的电阻R1=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B方向竖直向下，大小为0.8T，电源电动势为10V，内阻r=1Ω，当电键S闭合时，金属棒MN处于平衡状态，求变阻器R2的取值为多少？（g取10m/s2）‎ ‎15．（10分）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝‎0.8 m．有一质量为‎0.5kg的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑．小环离杆后正好通过C端的正下方P点．(g取‎10 m/s2)求：‎ ‎ (1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；‎ ‎(2)小环从C运动到P过程中的动能增量；‎ ‎(3)小环在直杆上匀速运动时速度的大小.‎ ‎16.(10分)如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：‎ ‎(1)两板间电压的最大值Um；‎ ‎(2)CD板上可能被粒子打中区域的长度s；‎ ‎(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm.‎ ‎[]‎ ‎17.（14分）如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿-Y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度V0 沿x轴的负方向从坐标为（‎3L，L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y 轴正方向的夹角为450,求：‎ ‎（1）粒子从0点射出的速度V 大小；‎ ‎（2）电场强度E和磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）粒子从P点运动到0点过程中所用的时间．‎ 淮北市实验高级中学、濉溪一中2016-2017学年度第一学期联盟考试 高二物理试卷答案 一、选择题（本题10小题，每小题4分，共40分。其中1～7题只有一个选项符合题目要求，8～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，不全对的得2分，有错选的得0分。）2‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ C B C D A D B AC AD ACD 二、实验题（共3小题，第11题4分，第12题8分，第13题6分，共18分）‎ ‎11． ‎50.15mm 5.691～‎5.695mm (每空2分)‎ ‎12.（1）实物连线，有一条线错误记0分．( 2分)‎ ‎（2）画出U－I图线如图所示．（2分）‎ ‎（3）电动势E=1.5V，电源内阻r≈1.8Ω．（每空2分）‎ AA VA ‎13. (1) ① 换用×10倍率的挡位 (2分)　 ② 120　（2分） （2）电路图（2分）‎ 三、计算题（本题包括4小题，共42分.要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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.）‎ ‎14.(8分)‎ 解：由物体的平衡条件得F=mgtanθ……（2分）‎ 安培力的大小F=ILB……（2分）‎ 根据闭合电路欧姆定律……（2分）‎ 解得： R2=7Ω……（2分）‎ ‎15. (10分)‎ 解：(1)因带电小环匀速下滑，加之电场强度水平向左，所以小环带负电．‎ 由几何关系可知，小环所受电场力与重力大小相等．则小环离开直杆后所受的合外力大小为：‎ F合= mg……（1分）‎ 由牛顿第二定律可得：a＝g……（1分）‎ 方向垂直于杆向下（或与水平方向成45°角斜向下）……（1分）‎ ‎（2）设小环从C运动到P过程中动能的增量为△Ek．‎ 由动能定理： WG+WE=△Ek……（1分）‎ ‎∵电场力做功为零WE=0 ∴△Ek=WG=mgh=4J ……（1分）‎ ‎（3）小环离开杆做类平抛运动．如图所示建立坐标x、y轴，垂直于杆方向做匀加速运动：‎ y＝……（2分）‎ 平行于杆方向做匀速运动：x＝ ……（2分） ‎ 解得：=‎2m/s……（1分）‎ ‎16. (10分)‎ 解:(1)M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，‎ 如图所示，＝＝L………（1分）‎ 故半径r1＝L，………（1分）又因为qv1B＝m………（1分）‎ 且qUm＝mv………（1分），所以Um＝………（1分）‎ ‎(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在△AKC中，‎ sin 45°＝，解得r2＝(－1)L，………（2分）‎ 所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s＝，即s＝r1－r2＝(2－)L………（1分）‎ ‎(3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，所以tm＝＝………（2分）‎ ‎17. (14分)‎ 解:由题意可知：带电粒子在电场中做类平抛运动，由Ｑ点进入磁场，在磁场中做匀速园周运动，最终由O点射出（轨迹如图）‎ ‎⑴根据对称性可知，粒子在Q点的速度大小为v，方向与x轴负方向成450，则有，解得：……（2分）‎ ‎（2）带电粒子从P到Q点运动的过程中，由动能定理：……（1分）‎ 解得： （1分）‎ 粒子在Q点沿Y轴负方向分速度大小……（1分）‎ 又在电场中运动时qE=ma ……（1分）‎ 所以从P到Q的运动时间：……（1分）‎ 从P到Q点沿X轴负方向的位移为……（1分）‎ 则OQ之间的距离：……（1分）‎ 粒子在磁场中运动半径为r，则有：……（1分）‎ 又 ……（1分）由以上各式解得：……（1分）‎ ‎（3）粒子在磁场中的运动时间……（1分）‎ 故粒子从P到Q的总时间，解得：……（1分）‎