河南省豫北名校学年高二上学期质量检测物理试题 Word版含答案.docx
《河南省豫北名校学年高二上学期质量检测物理试题 Word版含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河南省豫北名校学年高二上学期质量检测物理试题 Word版含答案.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
河南省豫北名校学年高二上学期质量检测物理试题Word版含答案
豫北名校高二年级11月质量检测
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分110分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。
选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:
选修3-1.
一、选择题:
本题共16小题,每小题4分,共64分在每小题给出的四个选项中,第1~12题只有一个选项正确,第13~16题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.我国第21次南极科考队在南极观看到美丽的极光。
极光是由来自太阳的高能带电粒子流与大气分子剧烈碰撞或摩擦,从而激发大气分子发出各种颜色的光。
假设科考队员站在南极极点附近,观测到带正电粒子从右向左运动,则粒子受到磁场力的方向是
A.向前B.向后
C.向上D.向下
2.中央电视台体育频道经常对一些围棋或象棋比赛进行讲解。
小明发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。
若棋盘和棋子都是由磁性材料制成的,则棋子不会掉落的原因是
A.棋子质量小,其受到的重力可以忽略不计
B.棋盘对棋子的吸引力与棋子受到的重力平衡
C.棋子受到棋盘向上的摩擦力与棋子受到的重力平衡
D.棋子受到棋盘吸引力的同时受到空气的浮力
3.如图所示,电子枪射出的电子束进人示波管,在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线,则示波管中的电子束将
A.向上偏转B.向下偏转
C.向纸外偏转D.向纸里偏转
4.一个长螺线管中通有大小方向都随时间变化的交流电,有一带电粒子沿螺线管的轴线射入管中,不计重力,粒子将在螺线管中
A.受洛伦兹力作用,做曲线运动
B.不受洛伦兹力作用,做匀速直线运动
C.受洛伦兹力作用,做变速直线运动
D.受洛伦兹力作用,沿轴线来回运动
5.单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量取决于
A.电源的电动势B.电荷定向移动的速度
C.内、外电路的电阻之和D,电荷运动一周所需要的时间
6.一电流表的满偏电流为1mA,内阻为300Ω要把它改装成一个量程为0~0.6A的电流表,则应在电流表旁
A.并联一个阻值约为60Ω的电阻B.并联一个阻值约为0.5Ω的电阻
C.串联一个阻值约为60Ω的电阻D.串联一个阻值约为0.5Ω的电阻,
7.如图所示,R1为定值电阻,R2是金属热电阻(温度越高,电阻值越大),L为小灯泡。
则当温度下降时
A.R1两端的电压减小B.电流表A的示数减小
C.路端电压变小D.小灯泡L变亮
8.如图所示,在一光滑绝缘斜面上放一导体棒,斜面的倾角为θ,导体棒中通以电流I,电流方向垂直纸面向里。
以下列两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面上:
(1)磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度大小为B1;
(2)磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B2。
则
A.两种情况下,导体棒所受的安培力大小相等
B.两种情况下,斜面对导体棒的支持力大小相等
C.B1=B2
D.B1=B2cosθ
9.如图所示,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正方向,匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里。
一电子在xOy平面内恰好做直线运动,则该电子的运动方向为
A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向
C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向。
10.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b以不同的速率从A点垂直射入一圆形匀强磁场区域,两粒子的运动轨迹如图所示。
若不计粒子的重力,则下列说法正确的是
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.a粒子在磁场中所受到的洛伦兹力较小
C.b粒子的动能较小。
D.b粒子在磁场中运动的时间较长
11.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入该电场,其运动轨迹为图中实线,a、e两点和b、d两点关于两电荷连线对称。
若该粒子只受静电力作用,则下列说法正确的是
A.粒子带正电荷
B.b点和d点的电场强度相同
C.a点和e点的电场强度相同
D.粒子从a点运动到e点的过程中,电势能先变小后变大
12.如图所示,矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在ad边的中点O处垂直磁场方向向里射入-带正电粒子,其入射速度大小为的、方向与ad边的夹角为30°。
已知粒子的质量为m、电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计。
欲使粒子不从ab边射出磁场,则磁场的磁感应强度大小B的范围为
A.
B.
C.
D.
或
13.在地面某处附近的磁场的磁感应强度大小约为1.5×10-5T,将一个面积为3m2的线框放在该处,则通过线框的磁通量可能为
A.0B.5.0×10-6Wb
C.1.5×10-5WbD.1.5×10-4Wb
14.小灯泡通电后,其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,P点的坐标为(Up,Ip),过P点的切线在纵轴上的截距为I0,由此图可知
A.对应P点,小灯泡的电阻
B.对应P点,小灯泡的电阻
C.对应P点,小灯泡的功率P=UpIp
D.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
15.如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子分别以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场,A粒子的速度方向与边界的夹角为30°、B粒子的速度方向与边界的夹角为60°,两粒子恰好都不从另一边界飞出,则
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1:
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3:
(2+
)
C.A、B两粒子的比荷之比为3:
1
D.A、B两粒子的比荷之比为(2+
):
3
16.如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上,质点a、b均带正电荷且带电荷量均为q,整个系统置于水平方向的匀强电场中。
已知静电力常量为k,若三个质点均处于静止状态,则下列说法正确的是
A.质点c一定带正电荷
B.匀强电场的电场强度大小为
C.质点c带电荷量的绝对值为2q
D.匀强电场的方向与ab边垂直且指向c
二、实验题:
本题共2小题,共15分,
17.(6分)要描绘一个标有“3V0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差。
已选用的器材除导线、开关外,还有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)。
(1)实验电路图如图甲所示。
(2)按照电路图进行连线,如图乙所示,其中应该去掉的连线是_(选填相应的字母)。
(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最_____(填“左”或“右”)端。
(4)以电压表的示数U为横轴,以电流表的示数I为纵轴,根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线,如图丙所示。
由图可知:
随着电压的增大,小灯泡的电阻(填“增大”或“诚小”)。
18.(9分)为了较精确地测量一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为12)的电动势和内阻,可用以下给定的器材来完成实验。
A.电压表V1(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
B.电压表V2(量程为0~15V,内阻约为15kΩ);
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.125kΩ);
D.电流表A2(量程为0~3A,内阻约为0.025kΩ);
E.滑动变阻器R1(阻值为0~10Ω);
F.开关S及导线若干。
(1)为方便实验调节且能精确地进行测量,电压表应选用,电流表应选用。
(均填写器材前面的字母)
(2)实验时的电路应选用_(选填“甲”或“乙”)
(3)某位同学实验过程中记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在如图丙所示的坐标纸上,请描出剩下一组数据的对应点,并画出U-I图线。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=_____V,内阻r=Ω.(计算结果均保留到小数点后两位)
三、解答或论述题:
本题共3小题,共31分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
19.(8分)如图所示,在匀强电场中,将一带电荷量q=-2×10-5C的负点电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.02J。
已知A.B两点间的距离l=4m,A、B两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB。
(2)该匀强电场的电场强度的大小E。
20.(10分)如图所示,在一个半径为R、圆心为O的圆形区域内分布着垂直纸面向里、磯感应强度大小为B的匀强磁场。
一个质量为m、电荷量为q的带正电荷的粒子从磁场的边缘A点沿AO方向射人磁场,从磁场边缘的另一点D离开磁场。
已知A、D两点间的距离为
R,不计粒子重力,求:
(1)粒子做圆周运动的半径r。
(2)粒子射人磁场时的速度大小v。
(3)粒子在磁场中运动的时间t。
21.(13分)一质量m=5×10-4kg的带电微粒以v0=2m/s的初速度从水平放置的平行金属板A、B的中央水平飞人两板间。
已知板长L=10cm,两金属板间的距离d=2cm,重力加速度g=10m/s2。
当AB间所加电压UAB=200V时,带电微粒恰好沿直线穿过平行金属板。
问:
(1)带电微粒带何种电荷?
带电荷量q为多大?
(2)若改变AB间电压,使带电微粒恰好从B板右端飞出,则AB间所加电压
为多大?
豫北名校高二年级11月质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
1.A在南极极点附近的磁场方向垂直地面向。
上,由左手定则可判断出受到的磁场力方向向前,A正确;BCD错误。
2.C棋子受到棋盘的吸引力,使棋子在有相对棋盘滑动的趋势时受到棋盘的摩擦力作用,摩擦力与重力平衡,故棋子不会下滑,C项正确。
3.B由安培定则知,环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直于纸面向里,由左手定则可判断,电子受到的洛伦兹力方向向下,B正确。
4.B长螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力作用,所以应一直保持原运动状态不变,B项正确。
5.A单位正电荷沿闭合电路移动--周,电源释放的总能量W=qE,其中E为电源的电动势,A项正确。
6.B将量程为0~1mA的电流表改装成量程为0~0.6A的电流表,即电流表的量程扩大为原来的600倍,
故应在电流表旁并联一个电阻。
设并联电阻的阻值为Rx,则有(I-Ig)Rx=IgRg,解得Rx=0.5Ω,B项正确。
7.C当温度下降时,R2的阻值变小,则电路的总电阻变小,干路电流变大,则R1两端的电压增大,电流表A的示数增大,A、B项错误;而路端电压U=E-Ir,故路端电压变小,C项正确;由于小灯泡L两端的电压UL=E-Ir-IR,显然UL变小,则小灯泡L变暗,D项错误。
8.D第一种情况下,导体棒所受安培力沿斜面向上,因导体棒恰好受力平衡,所以有mgsinθ=B1IL;第二种情况下,导体棒所受安培力水平向右,且导体棒受力平衡,则有mgtanθ=B2IL。
两种情况下导体棒所受安培力大小不相等,斜面对导体棒的支持力也不相等,A、B项错误。
由以上两方程可得,两种情况下磁感应强度大小的关系为B1=B2cosθ,C项错误、D项正确。
9.C电子垂直于磁场的方向运动时一定受到洛伦兹力,若电子的速度变化,则洛伦兹力一定变化,故电子一定是做匀速直线运动,电子受力平衡。
电子受到的静电力沿x轴负方向,故所受洛伦兹力一定沿x轴正方向,根据左手定则判断可知,电子应沿y轴正方向运动,C项正确。
10.B粒子受力方向指向运动轨迹凹的一侧,根据左手定则可得,a粒子带负电,b粒子带正电,A项错误;由
,得
,根据运动轨迹可以判断出,a粒子的轨道半径小于b粒子的轨道半径,所以a粒子的速度小于b粒子的速度,则a粒子在磁场中所受洛伦兹力较小,a粒子动能较小,所以B项正确、C项错误;由
可知,其周期与速度无关,a粒子运动的轨迹对应的圆心角大于b粒子运动的轨迹所对应的圆心角,所以b粒子在磁场中运动的时间较短,D项错误。
11.C根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得,该图中正电荷位于上方,负电荷位于下方。
从粒子运动轨迹看出,轨迹向上弯曲,可知带电粒子受到了向上的电场力作用,所以粒子带负电荷,A项错误;b点和d点的电场强度方向不同,故B项错误;a点和e点都在中垂线上,且位置对称,所以a点和e点的电场强度相同,故C项正确;粒子从a点运动到b点再到c点的过程中,电场力做负功,粒子从c点运动到d点再到e点的过程中,电场力做正功,故粒子从a点运动到e点的过程中,电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,D项错误。
12.D粒子在磁场中做圆周运动,有
,得
,则磁场的磁感应强度越大,粒子的轨迹半径越小。
如图所示,设粒子的轨迹刚好和cd边相切时,轨迹的圆心为O,则有
,得R1=L,则
,故当磁场的磁感应强度小于
时,粒子将从cd边射出磁场;设粒子的轨迹刚好与ab边相切时,圆心为O2,则有
,则
,则
,故当磁场的磁感应强度大于或等于
时,粒子将从ad边射出磁场。
综上所述,D项正确。
13.ABC将一个线框放在磁场中,当线框平面和磁场方向垂直时。
通过线框的磁通量最大,本题中磁通量的最大值φm=BS=4.5×10-5Wb,故A.B、C项都可能。
14.ACP点的坐标为(Up,Ip),即当小灯泡两端所加的电压为Up时通过小灯泡的电流为Ip,根据欧姆定律可知,此时小灯泡的电阻
,A项正确。
B项错误;小灯泡的功率P=UpIp,C项正确;由题图知,随小灯泡两端电压的增大,每增加与小灯泡两端相同的电压,小灯泡电流的增量越来越小,故小灯泡的电阻随电压的增大而增大,D项错误。
15.BD画出A粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,设其圆周运动的半径为RA,则有RA+RAcos30°=d,得
;同理,B粒子在磁场中做圆周运动的半径RB=
,可得
,A项错误、B项正确;又
,
,解得
,C项错误、D项正确。
16.BC三个质点均处于静止状态,合力为零。
质点a、b均带正电荷,要使质点a、b都静止,则质点c一定带负电荷,A项错误;以质点c为研究对象,设质点c带电荷量为Q,则有
,得
,电场方向与ab边垂直且背离c,B项正确。
D项错误;由
,得Q=2q,故C项正确。
17.
(2)b(2分)
(3)左(2分)
(4)增大(2分)
18.
(1)AC(每空1分)
(2)甲(1分)
(3)如图所示(描对点的位置得1分,描对点且连线正确得2分)
(4)1.500.83(每空2分)
解析:
(1)干电池的电动势约为1.5V,故应选择量程为0~3V的电压表;电池短路时电流约为1.5A,故量程为0~3A的电流表的量程偏大,本题要求测量尽量精确,故选应量程为0~0.6A的电流表,在调节滑动变阻器阻值时,注意其阻值不能过小。
(2)因电压表的内阻远大于电池的内阻,故选用甲电路。
(3)描点及连线如图所示,连线时注意让直线尽可能经过多的点,让不在这条直线上的点基本。
上对称分布于直线的两侧,个别明显偏离此直线的点往往是由偶然误差造成的,应忽略。
(4)直线与纵轴的交点坐标代表电动势,即E=1.50V;内阻
19.解:
(1)点电荷由A点移到B点的过程中,电势能增加,则电场力做负功,有
WAB=-0.02J(1分)
根据电场力做功与电势差的关系,有
(1分)
代人数据,解得UAB=1000V。
(2分)
(2)A、B两点沿电场线方向的距离d=lcos60°=2m(1分)
又UAB=Ed(2分)
所以E=500N/C.(1分)
20.解:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出粒子在磁场中的运动轨迹,如图所示,轨迹的OA';
圆心为O'
根据几何关系,可得r=
R。
(2分)
(2)粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即
(2分)
结合
(1)中结果,得
(1分)
(3)根据几何关系,粒子做圆周运动的圆弧所对应的圆心角θ=60°(1分)
设粒子做圆周运动的周期为T,则有
(1分)
(1分)
联立解得
(2分)
21.解:
(1)由题意知,两金属板间的电场强度方向竖直向下(1分)
因为粒子做匀速直线运动,所以粒子受到的电场力竖直向上(1分)
粒子所受电场力与电场强度方向相反,故粒子带负电荷(1分)
由粒子受力平衡得
(2分)
可得q=5×10-7C.(1分)
(2)改变两金属板间电压后,粒子做类平抛运动,恰好从B板的右端射出两板间,则
粒子在两板间运动的时间
(1分)
粒子在竖直方向的位移
(1分)
再根据题意,有下列方程组
(1分)
(2分)
(1分)
解得U'=40V。
(1分)