2017-2018学年河南省豫北重点中学高二12月联考物理试题 10页

一.选择题 ‎1.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的，在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）‎ ‎2.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直，如图所示，图中两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通电导线的电流I的关系，下列说法中正确的是（ ）‎ A.A.B两点磁感应强度相等 B.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小 ‎3.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量和大小关系为（ ）‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.无法比较大小 ‎4.一个电流表的满偏电流，内阻为，要把它改装正一个量程为的电压表，则应在电流表上（ ）‎ A.串联一个的电阻 B.并联一个的电阻 C.串联一个的电阻 D.并联一个的电阻 ‎5.三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是（ ）‎ A.大小为B、方向垂直斜边向下 B.大小为B、方向垂直斜边向上 C.大小为，斜向右下方 D.大小为，斜向左下方 ‎6.如图所示，连接平行金属板和（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段将受到力的作用，则（ ）‎ A.等离子体从右方射入时，板电势较高，CD受到方向背离GH B.等离子体从右方射入时，板电势较高，CD受到方向指向GH C.等离子体从左方射入时，板电势较高，CD受到方向背离GH D.等离子体从左方射入时，板电势较高，CD受到方向指向GH ‎7.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷，一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，三点是实线与虚线的交点，则该粒子（ ）‎ A.带负电 B.在c点受力最大 C.在b点的电势能大于在c点的电势能 D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 ‎8.一束粒子流由左端平行于极板射入质谱仪，沿直直线通过电磁场复合区后，从从狭缝进入匀强磁场，在磁场中分为如图所示的三束，不计粒子重力，则下列相关说法中正确的是（ ）‎ A.速度选择器的极板带负电 B.粒子1带负电 C.能通过狭缝的带电粒子的速率等于 D.粒子2的比荷绝对值最大 ‎9.一根中空的绝缘圆管放在光滑的水平桌面上，圆管底端有一个带正电的光滑小球，小球的直径恰好等于圆管的内径，空间存在一个竖直向下的匀强磁场，如图，现用一拉力F拉圆管并维持圆管以某速度水平向右匀速运动，则在圆管水平向右运动的过程中（ ）‎ A.小球动能一直增加 B.小球做类平抛运动，且洛伦兹力做正功 C.小球做类平抛运动，且洛伦兹力不做功 D.小球所受洛伦兹力一直沿圆管向管口方向 二、实验题 ‎10.如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条图线（ ）‎ A.图线甲是根据电压表和电流表A的示数描绘的 B.由图线可知，电源内阻 C.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大 D.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值 ‎11.某照明电路出现故障，起电路如图1所示，该电路用标称值的蓄电池为电源，导线及其接触完好，维修人员使用已经调好的多用电表直流档检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的点。‎ ‎（1）断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图2所示，读数为 V，说明 正常（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）。‎ ‎（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的的器件是 （选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）。‎ ‎12.用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率，某同学所用实验电路如图1所示，给定电压表.电流表.滑动变阻器.电源.电键.待测电阻及导线若干。‎ ‎（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝（横截面为圆形），用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图2.3.所示，由图可知其长度为 ，直径为 。‎ ‎（2）对照电路的实物连接在如图4虚线框中画出正确的电路图。‎ ‎（3）图中的6个点表示实验中测得的6组电流I.电压U的值，请在图5中作出图线。‎ ‎（4）求出的电阻值 （保留3位有效数字）。‎ ‎（5）以上测得的物理量分别是：金属丝两端的电压为U，流过的电流为I，直径为D，长度为L，写出电阻率的表达式 。‎ 三.计算题 ‎13.如图所示，半径为R的圆形区域充满垂直于纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v从圆心O竖直向下射出，电子质量为m，电量为e，若电子恰好不射出磁场，求：‎ ‎（1）电子运动的轨道半径；‎ ‎（2）磁感应强度大小。‎ ‎14.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A.B间距离为，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，其质量为m、电荷量为（可视为点电荷，不影响电场分布）。现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）C.O间的电势差；‎ ‎（2）O点的场强大小与方向。‎ ‎15.如图，在水平面上放置着两根相距的平行金属导轨，导轨的电阻不计，在导轨的左端有滑动变阻器R、电键S、电源与导轨相连，电源电动势，内阻，导体棒长，质量，其电阻不计，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现将滑动变阻器R调到，闭合电键S，导体棒刚好能处于平衡。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，）求：‎ ‎（1）导体棒MN所受的安培力的大小和方向；‎ ‎（2）导体棒MN与导轨的动摩擦因数；‎ ‎（3）若将滑动变阻器R调到，在刚闭合电键S时导体棒MN的加速度大小。‎ ‎16.如图所示，大量质量为m、电荷量为的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出。已知A、B间电压为；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直。假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用，则：‎ ‎（1）求粒子在偏转电场中运动的时间t；‎ ‎（2）求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U；‎ ‎（3）接第（2）问，当偏转电压为时，求粒子进出磁场位置之间的距离。‎ 参考答案：‎ ‎1、A 2、C 3、B 4、C 5、C 6、D 7、CD 8、BC 9、AC 10、AC ‎11、（1）（之间的值均可） 蓄电池 （2）小灯 ‎12、（1） ‎ ‎（2）电路图如图所示：‎ ‎（3）图像如图所示：‎ ‎（4）（均可）‎ ‎（5）‎ ‎13、（1）由题意得到：，得到：‎ ‎（2）设磁场磁感应强度为B，电子所受洛伦兹力提供向心力：‎ ‎，解得到：。‎ ‎14、（1）小球P由C点运动到O点时，由动能定理可以得到：‎ ‎，所以：‎ ‎（2）小球P经过O点时的受力分析如图所示，由库仑定律得到：‎ 电场力为：‎ O点的场强为，方向竖直向下。‎ ‎15、（1）由题意可知MN中的电流大小为：‎ 电流的方向由M到N，根据左手定则可知，安培力方向水平向左 大小为：；‎ ‎（2）安培力与摩擦力大小相等，方向相反，即 又：，得到：‎ ‎（3）若将滑动变阻器R调到，则：‎ 根据牛顿第二定律：‎ 所以：。‎ ‎16、（1）粒子在AB间加速，有：‎ 又粒子在偏转电场中，水平方向：‎ 所以：‎ ‎（2）当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大 即：，又，且：，代入第（1）问数据得到：。‎ ‎（3）设粒子进入偏转电场时速度为，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为，在磁场中轨道半径为r粒子离开偏转电场时，‎ 在运动磁场中：‎ 粒子进出磁场位置之间的距离 由以上各式解得：‎ 说明：该结果与偏转电压U无关 ‎ ‎ ‎