四川省邻水实验学校2018-2019学年高二上学期第三次月考物理试卷 12页

邻水实验学校高2017级2018年秋高二（上）第三阶段检测 物 理 试 题 命题人：曹文豪 审题人：李彬 考试时间：90分钟 满100分 一、单项选择题（本大题8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的．）‎ ‎1. （3分）如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（　　）‎ A．洛伦兹，小磁针的N极转向纸内 ‎ B．法拉第，小磁针的S极转向纸内 ‎ C．库仑，小磁针静止不动 ‎ D．奥斯特，小磁针的N极转向纸内 ‎2. （3分）将一正电荷从无限远移入电场中M点，静电力做功W1=6×10﹣9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W2=7×10﹣9J，则M、N两点的电势φM、φN，有如下关系（　　）‎ A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0‎ ‎3．（3分）在如图所示的U﹣I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知下列说法错误的是（　　）‎ A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω ‎ B．电阻R的阻值为1Ω ‎ C．电源的输出功率为4 W ‎ D．电源的效率为50%‎ ‎4．（3分）在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（　　）‎ A．电压表示数变大，电流表示数变小 ‎ B．电压表示数变小，电流表示数变大 ‎ C．电压表示数变大，电流表示数变大 ‎ D．电压表示数变小，电流表示数变小 ‎5. （3分）如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点。O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点，B、C和A、D也相对于O点对称。则下列说法中错误的是（　　）‎ A．B、C两点场强大小和方向都相同 ‎ B．A、D两点场强大小相等，方向相反 ‎ C．E、O、F三点比较，O点场强最强 ‎ D．B、O、C三点比较，O点场强最弱 ‎6. （3分）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（　　）‎ A．Q点的电势比P点低 ‎ B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 ‎ C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 ‎ D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 ‎7. （3分）如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列穿过平面的磁通量的说法中不正确的是（　　）‎ A．如图所示位置时等于BS ‎ B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BS ‎ C．若从初始位置转过90°角，磁通量为BS ‎ D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS ‎8. （3分）如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则：粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况（　　）‎ A．d随v0增大而增大，d与U无关 ‎ B．d随v0增大而增大，d随U增大而增大 ‎ C．d随U增大而增大，d与v0无关 ‎ D．d随v0增大而增大，d随U增大而减小 二、不定项选择题。（本大题5小题，每小题5分，共25分． 全对得5分，选对但不全得3分，有错或不选得0分．）‎ ‎9. ‎ ‎ （5分）如图，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率P随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A．则下列判断正确的是（　　）‎ A．该电源的电动势为3V，内电阻为3Ω ‎ B．当总电流I=1A时，电源的输出功率为2W ‎ C．当总电流I=2A时，电源的输出功率为4W ‎ D．当总电流I=1.5A时，电源的输出功率最大，为2.25W ‎10．（5分）如图所示，含有H、H、He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点。则（　　）‎ A．打在P1点的粒子是He ‎ B．打在P2点的粒子是H和He ‎ C．O2P2的长度是O2P1长度的2倍 ‎ D．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等 ‎11．（5分）如图所示，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板（长为4R），两者在B点相切，θ=37°，C，F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中．现将带电量为+q，质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）‎ A．匀强电场的场强大小可能是 ‎ B．小球运动到D点时动能一定不是最大 ‎ C．小球机械能增加量的最大值是2.6qER ‎ D．小球从B到D运动过程中，动能的增量为1.8mgR﹣0.8EqR 12． ‎（5分）如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电荷量不变，小球由静止开始下滑的过程中（　　）‎ A．小球加速度一直增大 ‎ B．小球速度一直增大，直到最后匀速 ‎ C．杆对小球的弹力先减小后反向增大 ‎ D．小球所受洛伦兹力一直增大 ‎13．（5分）如图，在光滑绝缘的水平面上叠放着两个物块A和B，A带负电、质量为m、电荷量为q，B质量为2m、不带电，A和B间动摩擦因数为0.5．初始时A、B处于静止状态，现将大小为F=mg的水平恒力作用在B上，g为重力加速度。A、B处于水平向里的磁场之中，磁感应强度大小为B0．若A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．水平力作用瞬间，A的加速度大小为 ‎ B．A做匀加速运动的时间为 ‎ C．A的最大速度为 ‎ D．B的最大加速度为 三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共16分．）‎ ‎14．（8分）描绘标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线．要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到3V，且便于操作．已选用的器材有：‎ 电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；‎ 电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；‎ 电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；‎ 电键一个，导线若干．‎ ‎（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的　 　（填字母代号）．‎ A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）‎ B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）‎ ‎（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图1所示，则读数为　 　Ω．‎ ‎（3）该实验的电路图应选用图2中的　 　．（填字母代号）‎ ‎（4）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图3所示．如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V，内阻为10Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是　 　W．‎ ‎　15.（8分）在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：‎ A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）‎ B．电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5Ω）‎ C．电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50Ω）‎ D．滑动变阻器R（0～40Ω，额定电流1A）‎ E．电阻箱R0（0～999.9Ω）‎ F．开关S一只、导线若干 ‎（1）为了测定电阻Rx的阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用　 　（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值　 　真实值（填“大于”或“小于”）。‎ ‎（2）小组的另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出﹣图象（图丙）为一条直线，则该图象的函数表达式为：　 　，由图可知该电池的电动势E=　 　V。‎ 四、计算题。（本大题3小题，共35分．要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案．） ‎ ‎16. （9分）如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l。现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成θ=30°角的A点。已知重力加速度为g。求：‎ ‎（1）所加电场的场强E的大小；‎ ‎（2）若将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时，绳对小球拉力的大小。‎ ‎17．（12分）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场，D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，电荷量为q，求：‎ ‎（1）交流电源的频率是多少．‎ ‎（2）质子经回旋加速器最后得到的最大动能多大；‎ ‎（3）质子在D型盒内运动的总时间t（狭缝宽度小于R，质子在狭缝中运动时间不计）‎ ‎19．（14分）如图所示，在xoy平面内，在x＞0范围内以x轴为电场和磁场的边界，在x＜0范围内以第Ⅲ象限内的直线OM为电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成θ=45°角，在边界的下方空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T，在边界的上方有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E=32N/C；在y轴上的P点有一个不计重力的带电微粒，以沿x轴负方向的初速度v0=2×103m/s射出，已知OP=0.8cm，微粒所带电荷量q=﹣5×10﹣18C，质量m=1×10﹣24kg，求：‎ ‎（1）带电微粒第一次进入电场时的位置坐标；‎ ‎（2）带电微粒从P点出发到第三次经过电磁场边界经历的总时间；‎ ‎（3）带电微粒第四次经过电磁场边界时的速度大小．‎ 邻水实验学校高2017级2018年秋第三阶段物理答案 ‎1.D。2.C。3.D。4.B。5.B。6.B。7.C。8.A。9.BD,10.BC11．BC ‎12．BC13.BD。‎ ‎15. 【解答】解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；‎ ‎（2）欧姆表读数为：8×1=8.0Ω；‎ ‎（3）灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法，‎ 灯泡正常发光时的电阻R===15Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；‎ ‎（4）在对应的I﹣U图象中作出电源的伏安特性曲线如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则由图可知，电压U=1.0V，电流I=0.1A，则功率P=UI=1.0×0.1=0.1W．‎ 故答案为：（1）A；（2）8.0；（3）C；（4）0.1．‎ ‎16. 【解答】解：（1）待测电阻阻值约为2kΩ，滑动变阻器最大阻值为40Ω，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为I===0.0017A=1.7mA，电流表应选A2；‎ 由图甲所示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表分压，电压测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值。‎ ‎（2）在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=U+r，‎ 解得：，‎ 由图象可知，图象截距b==0.3，则电源电动势E===3.3V。‎ 故答案为：A2 ；大于；；3.3‎ ‎17．‎ ‎【解答】解：（1）在A点小球受力平衡，如图所示。‎ 根据平衡条件得，Fcosθ=mg，Fsinθ=qE。‎ 解得E=。‎ ‎（2）根据动能定理得，①，‎ 小球做圆周运动在C点有：②‎ 联立①②得，。‎ 答：（1）所加电场的场强E的大小E=．（2）小球经过最低点C时，绳对小球拉力的大小。‎ ‎18．【解答】解：（1）质子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设质子的速度为v，则：qBv=m，‎ 解得：v=，‎ 根据T=，f=‎ 得：T=，f=‎ ‎（2）质子的最大运动半径即R，由：‎ 则有最大动能为：EKm===．‎ ‎（3）质子在每一个周期内两次经过电场，即每一个周期内电场对质子加速两次，设需要经过n次加速粒质子的动能达到最大，则：‎ 所以质子在D型盒内运动的总时间：t=‎ 联立方程得：t=‎ 答：（1）交流电源的频率是．‎ ‎（2）质子经回旋加速器最后得到的最大动能是；‎ ‎（3）质子在D型盒内运动的总时间是．‎ ‎19.【解答】解：（1）带电微粒从P点开始在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，第一次经过磁场边界上的A点，由半径公式有：‎ ‎=m=4×10﹣3 m 因为OP=0.8cm，匀速圆周运动的圆心在OP的中点C，由几何关系可知以，A点位置的坐标为（﹣4×10﹣3 m，﹣4×10﹣3 m）．‎ ‎（2）带电微粒在磁场中做匀速圆周运动的周期为=s=1.256×10﹣5 s 由图可知，微粒运动四分之一个圆周后竖直向上进入电场，故 t1==s=0.314×10﹣5 s 微粒在电场中先做匀减速直线运动到速度为零，然后反向做匀加速直线运动，微粒运动的加速度为：‎ ‎，‎ 故在电场中运动的时间为：‎ t2==‎ 代入数据解得：t2=2.5×10﹣5 s 微粒再次进入磁场后又做四分之一圆周运动，故有：‎ t3=t1=0.314×10﹣5 s 所以微粒从P点出发到第三次经过电磁场边界的时间为：‎ t=t1+t2+t3=3.128×10﹣5 s ‎（3）微粒从B点第三次经过电磁场边界水平向左进入电场后做类平抛运动，则加速度为：‎ ‎=m/s2=1.6×108 m/s2‎ 则第四次到达电磁场边界时有：‎ x=v0t4‎ tan45°=‎ 得：vy=at4=4×103 m/s 则微粒第四次经过电磁场边界时的速度为：‎ ‎×103 m/s．‎ 答：（1）带电微粒第一次进入电场时的位置坐标为（﹣4×10﹣3 m，﹣4×10﹣3 m）．；‎ ‎（2）带电微粒从P点出发到第三次经过电磁场边界经历的总时间为3.128×10﹣5 s；‎ ‎（3）带电微粒第四次经过电磁场边界时的速度大小为2×103 m/s．‎