物理卷·2018届湖北省荆州中学高二上学期第二次质量检测（2016-12） 9页

荆州中学高二年级第二次质量检测考试物理卷 命题人：万泽平 审题人： 彭 军 一．选择题(每小题5分，共50分，其中1~6题为单选；7~10题为多选，漏选得3分，错选得0分。)‎ ‎1．如图所示，带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场，下列各图所标的带电粒子＋q所受洛伦兹力F的方向中，正确的是( )‎ ‎2．在如图所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM'与NN' 【来源：全,品…中&高*考+网】之间的安培力的大小为Fa、Fb，判断这两段导线( )‎ A．相互吸引，Fa＞Fb B．相互排斥，Fa＞Fb C．相互吸引，Fa＜Fb D．相互排斥，Fa＜Fb ‎3．如图所示，两个带同种电荷的小球（可看作点电荷），电荷量分别为 q1和q2，质量分别为 m1和 m2，当两球处于同一水平面保持静止时，α＞β，则造成α＞β的可能原因是( )‎ A．m1＞m2 B．m1＜m2‎ C．q1＞q2 D．q1＜q2‎ ‎4.用电压表检查如图所示电路中的故障，闭合开关S后测得Uad=5.0V，Ucd=0V， Ubc=0V， Uab=5.0V，则此电路故障可能是( )‎ A.L断路 B.R断路 C.R′ 断路 D.S断路 ‎【来源：全,品…中&高*考+网】5．如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，则( )【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎ A．两小球到过轨道最低点的速度VM > VN ‎ B．两小球到过轨道最低点时对轨道的压力相等 ‎ ‎ C．两球同时到达最低点 ‎ D．两小球均能到达轨道右侧的等高点 ‎6.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )‎ ‎7．一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面运动(方向如图)，飞离桌子边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向于纸面向里，其水平射程为S1，落地速度v1，撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为S2，落地速度为v2，则( )‎ A．S1＝S2 B．S1>S2 ‎ C．V1=V2 D．V1>V2‎ ‎ ‎ ‎8.通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为‎6 C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是( )‎ A. 闪电电流的瞬时值可达到1×‎105A B．整个闪电过程的平均功率约为l×1014W ‎ C．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m D. 整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J ‎9.利用电磁流量计可以监测污水的流量，结构如图所示，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水的流量(单位时间内排出的液体体积)，下列说法中正确的是(　　)‎ A．前表面比后表面电势高 B．电压表的示数与污水的流速有关 C．液体中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D．U与Q成正比，与a和b无关【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎10.如图所示，空间有垂直纸面向外的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，一质量为M=‎0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放有质量为m=‎0.1kg、电荷量q =+‎0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为μ=0.5，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左大小为0.6N的恒力，g取‎10m‎/‎s2。则( ) ‎ A．滑块一直做加速度为‎5 m/s2的匀加速运动   ‎ B．滑块速度可以达到‎10m/s C．木板一直做匀加速运动 D．木板加速度可以达到‎3 m/s2‎ ‎【来源：全,品…中&高*考+网】‎ 二．实验题 (第11题4分，第12题12分，共16分)‎ ‎11．一把游标卡尺，主尺的最小分度是‎1 mm，游标尺上有20个小的等分刻度。如图所示，用它测量某一钢球的直径，钢球的直径是 mm。‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ cm ‎12.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎ (1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_________ (填“红”或“黑”)色；‎ ‎ ‎ ‎(2) 若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示,再将多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_________mA；(保留3位有效数字)‎ ‎(3)计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。(保留3位有效数字)‎ 三．计算题（共44分）‎ B ‎13.(8分)如图所示，在同一水平面上的两导轨相互平行间距为d = ‎2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为m=‎3.6kg的金属棒放在导轨上。当棒中电流为I1=‎5A时，棒做匀速运动；当电流变为I2=‎8A时，棒的加速度为a=‎2m/s2。求：磁感应强度B的大小。‎ ‎14.(10分)如图所示，质量m=1×10‎-4kg的小球，带有q=5×10‎-4C的正电荷，套在一根与水平方向成θ=37º的绝缘杆上。小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数μ=0.4，这个装置放在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度。重力加速度g取‎10m/s2。‎ ‎15.(12分)如图所示，在第一象限有匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴的下方有匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=l，OQ=l，不计重力。求：‎ ‎(1)M点与坐标原点O间的距离；‎ ‎(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。‎ ‎30º A C B O E ‎16.(14分)一个质量m、带正电小球用长为L的绝缘细线悬挂于O点，空间中有水平向右的匀强电场。先把小球拉起到A点，使悬线水平，然后把小球从静止释放，小球摆动到O点左侧悬线和竖直线夹角为30º的B点时，速度刚好为零。求：(已知重力加速度为g)‎ ‎(1)小球经过O点正下方C点时对悬线的拉力FT；‎ ‎(2)如果在A点释放小球时，使其具有竖直向下的初速度v0，要想使得小球完成竖直平面内的圆周运动，则v0应满足什么条件？‎ 高二物理月考答案 一、选择题(共50分，每题5分，漏选得3分，错选得0分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B D B B A A BC AC BD BD 二、实验题(共16分，每空4分)‎ ‎11. 8.55‎ ‎12. (1)红；(2)0.102；(3)1.54‎ 三、计算题(共44分)‎ ‎13.(8分) ‎ 金属棒所受安培力始终水平，导轨对其支持力一直与重力平衡，所受摩擦力恒为f，当通入电流I1时，根据受力平衡 BdI1=f (3分)‎ 当通入电流I2时，根据牛顿第二定律 BdI2 – f = ma (3分)‎ 代入数据由以上两式解得：‎ B = 1.2T (2分)‎ ‎14.(10分) ‎ 由洛仑兹力性质可知其方向垂直杆向上，当小球不受杆支持力时加速度最大为 a = = mgsinθ=‎6m/s2 (4分)‎ 当小球达到最大速度v时，其瞬时加速度为0，小球受力平衡，有 N + mgcosθ = qvB (2分)‎ mgsinθ=μN (2分)‎ 解得：‎ P Q M y x O v v0‎ vy O′‎ θ θ θ v = ‎9.2m/s (2分)‎ ‎15.(12分) ‎ ‎(1)粒子在第一象限做类平抛运动，x方向有 = v0t1 (1)【来源：全,品…中&高*考+网】‎ y方向有 l = t12 (2)‎ vy = t1 (3)‎ 由以上三式可得：‎ (4) (2分)‎ 故速度偏向角θ = 30º (2分)‎ 在磁场中粒子做匀速圆周运动，由几何关系可知QM为圆的直径，有 OM = = ‎6l (5)(2分)‎ ‎(2)由式(2)可知粒子在电场中的运动时间 t1 = (6)(2分)‎ 再由(3)可得 vy = (7)‎ 于是粒子在磁场中的速度 v = = 2 (8)‎ 由几何关系可知粒子在磁场中的运动半径 r = OQ = (9)‎ 在磁场中由Q至M运动时间 t2 = = (10)(2分)‎ 故粒子从P至M总时间为 t = t1 + t2 = (2+) (11)(2分)‎ ‎16.(14分) ‎ ‎(1)设电场力大小为F，小球由A摆至B的过程，根据动能定理 mgLcos30º- FL(1+sin30º) = 0 – 0‎ 得：F = (2分)‎ 设小球过C点时速度大小为vC，由A摆至C过程由动能定理 mgL – FL = 得：vC = (2分)‎ 在C点，由向心力公式：‎ mg F G ‎30º T – mg = 代入结果可得悬线拉力：T = (3 - )mg (2分)‎ ‎(2)将电场力与重力合成为新的重力，其大小为 G = (2分)‎ A D C ‎30º 其方向与竖直方向夹角为30º，如图所示。小球能够通过此新重力环境的最高点D，则小球能完成圆周运动。若小球刚好能经过D点，则由G提供向心力：‎ G = 可得：vD = (2分)‎ 小球由A运动至D过程，由动能定理 ‎-mgLcos30º- FL(1+sin30º) = - (2分)‎ 代入结果可得：‎ v0 = 为使小球完成圆周运动，小球初速度不小于 (2分)‎