学年河南省中原名校即豫南九校高二上学期第二次联考物理试题.docx
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学年河南省中原名校即豫南九校高二上学期第二次联考物理试题
―、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,第1〜6题,只有一项符合题目要求,第7〜10题有多项符合题目要求。
全选对得5分,选对但不全对得3分,有错选得0分。
)
1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理量都是用比值法定义的.以下公式不属于定义式的是()
A.电流强度
B.电容
C.电阻
D.磁感应强度
2.—根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流是I,若将此导线均匀拉长到原来的4倍时,电流仍为I,导线两端所加的电压变为()
A.
B.4UC.
D.16U
3.如图,一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)()
A.保持开关S闭合,适当上移P极板
B.保持开关S闭合,适当左移P极板
C.先断开开关S,再适当上移P极板
D.先断开开关S,再适当左移P极板
4.静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为的点运动至电势为b的b点。
若带电粒子在、b两点的速率分别为v、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m为()
A.
B.
C.
D.
5.如图是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图,此欧姆表己经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度
处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的
处,则该电阻的阻值为()
A.4RB.5RC.10RD.16R
6.如图所示,水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为,垂直于b且指向右斜上方.导轨宽度为L,M和P之间接入一电动势为E,内阻不计的电源,垂直于导轨搁一根质量为m、接入导轨间的电阻为R的金属棒b,当b棒静止时,电路中的电流为I,导体棒与导轨的摩擦因数为,b棒受到的摩擦力的大小()
A.BILsinB.BILcosC.(mg-BILsin)D.(mg+BILsin)
7.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上O-x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法中正确的是()
A.x1点的电场强度最小
B.O〜x2之间,x轴附近的电场线分布先变密后变疏
C.一正电电荷从O点由静止释放,若仅受电场力作用,点电荷的加速度先增大后减小
D.—正电电荷从O点由静止释放,若仅受电场力作用,速度先增大后减小
8.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向左滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.小灯泡L1变暗,小灯泡L2变亮
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小
D.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
9.在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度,磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流,己知金属导体单位体积的自由电子数为n,电子电荷量为e,金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动,测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U,则下列说法正确的是()
A.电流方向沿x轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
B.电流方向沿x轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此后侧面电势较高
C.磁感应强度的大小为
D.磁感应强度的大小为
10.—个足够长的绝缘斜面,倾角为,置于匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,与水平面平行,如图所示,现有一带电荷量为q,质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放,小球与斜面间的动摩擦因数为,则()
A.如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为
B.如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为
C.如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为
D.如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为
二、实验题(本题共2小题,除12题
(1)
(2)每空1分,其它每空2分,共16分。
)
11.(6分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是_____mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所不的读数是_____mm.
12.(10分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0〜3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0〜0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(0〜3V,内阻3kΩ)
E.电压表(0〜15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0〜20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0〜2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线
(1)滑动变阻器应选用的是___________。
(填写器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表______接法(填“内”或“外”),采用此接法测得的电阻值比其真实值偏___(填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因是________。
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=A,U=V。
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0〜0.5A范围内改变,请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻尺的原理电路图。
三、计算题(本题共4小题,共44分。
解答应写出必要的文字说明,方程式和必要的演算步骤,只写最后答案不能得分。
)
13.(10分)如图所示,边长为L的正方形区域ABCD内存在着沿AD方向的匀强电场。
电量为q、速度为v的带电粒子从A点沿AB方向进入电场,恰好从BC的中点离开电场,不计粒子所受重力,求电场强度的大小E。
14.(10分)如图所示,一个电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来入射方向的夹角是30°,试计算:
(1)电子的质量m;
(2)电子穿过磁场的时间t。
15.(12分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=l00Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。
当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。
求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
16.(12分)如图所示,有一个磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场,在磁场中的O点有一个粒子源,能在纸面内向各个方向连续不断地均匀发射速率为v、比荷为k的带正电粒子,PQ是垂直纸面放置、厚度不计的挡板,挡板的P端与O点的连线与挡板垂直.带电粒子的重力以及粒子间的相互作用力忽略不计.
(1)为了使带电粒子不打在挡板上,粒子源到挡板的距离d应满足什么条件?
(2)若粒子源到挡板的距离
,且己知沿某一方向射出的粒子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板上,求这个粒子从O点射出时的速度方向;
(3)若粒子源到挡板的距离
,粒子打到挡板左、右表面上的长度之比是多少?
豫南九校2017—2018学年上期第二次联考
高二物理答案
一、选择题(本题共10小题每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题,只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全选对得5分,选对但不全对得3分,有错选得0分。
)
1.【答案】C
【解析】A、B、D均为定义式,C选项为电阻的决定式.
2.【答案】D
【解析】由题意知导线均匀拉长到原来的2倍时电阻横截面积为原来的
,由电阻
得电阻变为原来的16倍。
要使电流仍为I,则电压为原来的16倍.
3.【答案】A
【解析】粒子做类似斜抛运动,水平分运动是匀速直线运动,要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,即要增加水平分位移,由于水平分速度不变,只能增加运动的时间;A、保持开关S闭合,适当上移P极板,根据U=Ed,d增加,场强E减小,故加速度a=qE/m减小,根据t=2vy0/a,时间延长,可能从小孔B射出;故A正确;B、保持开关S闭合,适当左移P极板,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故B错误;C、先断开开关S,再适当上移P极板,电荷的面密度不变,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故C错误;D、先断开开关S,再适当左移P极板,电荷的面密度增加,场强变大,故粒子加速度变大,故时间缩短,水平分位移减小,故不可能从小孔B射出,故D错误;故选A.
4.【答案】A
【解析】带电粒子在、b两点的速率分别为v、vb,带电粒子在、b两点动能的变化
,带电粒子在电场力作用下从电势为的点运动至电势为b的b点,电势能的变化为Ep=qb-q,根据能量守恒得,Ek,=Ep,解得:
,故选A
5.D
【解析】设电动势为E,内阻为R内,满偏电流为Ig,欧姆表调零即待测电阻为零,此时由闭合回路欧姆定律有,Ig=
,测阻值为R的电阻时,
Ig=
.测未知电阻时,
Ig=
,联立以上三式解得Rx=16R,故D项对.
6.【答案】A
【解析】根据左手定则可知,棒b所受的安培力方向垂直与棒斜向上方,其受力截面图为:
Fx合=F摩-Fsin=0;F=BIL;解得:
F摩=BILsin,故选A。
7.【答案】BC
【解析】-x图象的切线斜率表示电场强度,故x1点的电场强度最大,故A错误;-x图象的切线斜率表示电场强度,-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,O-x2之间斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,故O-x2之间,x轴附近的电场线分布先变密后变疏,故B正确;O-x2之间-x图象的斜率先增大后减小,且斜率一直为负值,说明电场强度方向不变,向右,电场强度选增大后减小;故一正电电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,是向右加速,速度一直增加,加速度先增大后减小,故C正确,D错误;故选BC。
8.【答案】AC
【解析】滑动变阻器向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总阻值变小,总电流变大,所以电流表的读数变大,内阻消耗电压变大,电压表读数变小。
小灯泡
变亮,
两端电压变小。
小灯泡
变暗。
故选AC
9.【答案】BC
【解析】金属导体中有自由电子,当电流形成时,金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动。
在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子,由左手定则可知,自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向,自由电子向前侧面偏转,故后侧面电势较高,故A错误B正确;设自由电子匀速运动的速度为v,则由电流的微观表达式有I=neabv,金属导体前后两个侧面的电场强度
,达到稳定状态时,自由电子所受洛伦兹力与电场力平衡,则有evB=eE,解得磁感应强度的大小为
,故C正确D错误。
10.【答案】BC
【解析】如果小球带正电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向下的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,摩擦力增大,加速度减小,当小球受力达到平衡时,做匀速运动,速度达到最大,由平衡条件得mgsin=(mgcos+qvmB),解得最大速度为
,故A错误B正确;如果小球带负电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向上的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,此时有mgcos=qvmB,解得
,故C正确D错误。
二、实验题(本题共2小题,共16分。
)
11.(6分,每空3分)
10.451.730
12.(10分)【答案】
(1)(1分)F,
(2)(3分,每空1分)外,小,电压表的分流作用 ;
(3)(4分,每空2分)0.48,2.20
(4)(2分)如下图所示.
【解析】
(1)为实验操作方便,滑动变阻器选总阻值较小的:
故选F。
(2)Rx<
,小电阻则电流表应采用外接法,由于电压表的分流,使电流表示数偏大,故测量结果偏小。
(3)电流表量程是0~0.6A,由图示电流表可知其分度值是0.02A,示数为0.48A;电压表量程是0~3V,由图示电压表可知其分度值是0.1V,其示数为2.20V。
(4)通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压接法,电
流表采用外接法,伏安法测电阻的实验电路及实物图如图所示.
三、计算题(本题共4小题,共44分。
解答应写出必要的文字说明,方程式和必要的演算步骤,只写最后答案不能得分。
)
13.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,则有
垂直于电场方向:
L=vt………3分
平行于电场方向:
L/2=at²/2………3分
据牛顿第二定律:
qE=ma………2分
解上述方程得:
E=mv²/qL………2分
14.
(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示。
由洛仑兹力提供向心力,则有:
qvB=mv²/R…………2分
由图中几何关系得:
Rsin30°=d………2分
解得电子的质量m=2edB/v…………2分
(2)电子做匀速圆周运动的周期为
T=2πR/v…………2分
则穿出磁场的时间为
t=T/12=πd/3v…………2分
15.(12分)
(1)由U-I图象可得E=20V(2分),r=20Ω(2分);
(2)当R3的滑键自左向右滑时,R3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。
由此
可知,图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。
当滑键位于
最右端时,R3=0,R1被短路,外电路总电阻即为R2,故由B点的U、I值可求出R2
(3分)
(3)当滑键在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求
出此时外电路总电阻,再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
(3分)
由外电路连接关系可得
代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300
(2分)
16.解析:
(1)(5分)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,在磁场中运动的轨道半径为r,
则由洛伦兹力充当向心力得:
——————2分
由题意得
——————1分
由题意分析可知,为了使带电粒子不打在挡板上,d应满足:
d>2r
———1分
由
解得
———————(1分)
(2)(3分)如图所示,设粒子速度方向与OP连线的夹角为θ时,
粒子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板右表面的N点.由
图形的几何关系可知:
△OPN为直角三角形,ON为粒子圆周运
动的直径
由于
和①②可得
⑤——————2分
由几何关系可得θ=30°⑥————————1分)
(3)(5分)粒子打到挡板左、右表面的示意图如图所示.由图可知,粒子打到挡板左表面
的长度为
粒子打到挡板右表面的长度为
粒子打到挡板左、右表面上的长度之比为
=
(5分)