2020-2021学年河北省衡水市第十四中学高二上学期三调考试物理试题 Word版
展开本试卷分第Ⅰ卷(选择题,共40分)和第Ⅱ卷(非选择题,共60分)两部分。满分为100分,考试时间为90分钟。
一.选择题(本题共 12小题,共 40 分。其中 1―8 题为单选题,每小题 3分,9―12 为多选题,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,错选、多选得0 分。)
1.关于磁场、磁感线,下列说法中正确的是( )
A.磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的
B.磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映
C.磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向
D.磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止
2.如图所示,M、N两点分别放置两个等量种异电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中( )
A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点
B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点
C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点
D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点
Ⅱ
Ⅰ
3.平面线圈用细杆悬于P点,开始时处于水平位置,释放后让它在如图所示水平向右的匀强磁场中运动,线圈始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和Ⅱ时沿着磁场方向看去线圈中感应电流的方向分别为( )
A.逆时针方向,逆时针方向 B.逆时针方向,顺时针方向
C.顺时针方向,顺时针方向 D.顺时针方向,逆时针方向
4.如图所示,在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切,并从AB边穿出磁场,则v的大小为( )
B.C.D.
5.如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABDC,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC方向从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是( )
A.入射速度越大的电子,其运动时间越长
B.入射速度越大的电子,其运动轨迹越长
C.从AB边出射的电子的运动时间都相等
D.从AC边出射的电子的运动时间都相等
6.如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中,下列说法正确的是( )
A.在K处球a速度最大B.在K处球b对轨道压力最大
C.球b需要的时间最长D.球c机械能损失最多
7.如图中是匀强磁场里的一片金属片,其平面与磁场方向平行,一个粒子从某点以与垂直的速度射出,动能是,该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。今测得它在金属片两边的轨道半径之比是,若在穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定,则下列说法正确的是
A.该粒子的动能增加了
B.该粒子的动能减少了
C.该粒子做圆周运动的周期减小
D.该粒子最多能穿越金属板6次
8.如图所示,在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源(极性未标明),在间距为L的平行导轨上,放一质量为m的金属棒ab,棒中电流为I,磁场方向垂直于导轨平面向上,这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.电流从a到b,磁感应强度大小为
B.电流从b到a,磁感应强度大小为
C.电流从a到b,磁感应强度大小为
D.电流从b到a,磁感应强度大小为
9.如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时( )
A.电容器的电容增大
B.a、b板之间的电场强度减小
C.流过电流表的电流方向为自左向右
D.流过电流表的电流方向为自右向左
10.如图电路中,电源的电动势和内阻保持恒定。R1、R2和R3是三个电阻箱。为了使电流表的示数变大,可采取的办法有( )
A.只增大R1B.只增大R2
C.只增大R3D.只减小R2
11.如图所示,地面上方存在水平向右的匀强电场,现将一带电小球从距离地面O点高h处的A点以水平速度抛出,经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的B点,B到O的距离也为h,当地重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.从A到B的过程中小球的动能先减小后增大
B.下落过程中小球机械能一直增加
C.小球的加速度始终保持2g不变
D.从A点到B点小球的电势能增加了mgh
12.在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+( )
A.在电场中的加速度之比为1:1
B.在磁场中运动的半径之比为eq \r(3):1
C.在磁场中转过的角度之比为1 : 2
D.离开电场区域时的动能之比为1 : 3
二.实验(本题共两个小题共16分)
13.(6分)⑴某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值,他们先用多用电表进行粗测,测量出Rx的阻值约为18Ω左右.为了进一步精确测量该电阻,实验台上有以下器材:
A.电流表(量程150mA,内阻未知) F.单刀单掷开关2只
B.电流表(量程0.6A,内阻未知) G.导线若干
C.电阻箱(0~99.99Ω)
D.电阻箱(0~999.9Ω)
E.电源(电动势约3V,内阻约1Ω)
甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材,按照如下步骤完成实验:
a.先将电阻箱阻值调到最大,闭合S1,断开S2,调节电阻箱阻值,使电阻箱有合适的阻值R1,此时电流表指针有较大的偏转且示数为I;
b.保持开关S1闭合,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表的示数仍为I.
①根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择_______,电阻箱应选择_______ (选填器材前的字母)
②根据实验步骤可知,待测电阻Rx= ____________________(用步骤中所测得的物理量表示).
14.(10分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率(圆柱体的电阻约为6Ω):
(1)如图甲先用螺旋测微器测其直径为______mm,如图乙再用游标卡尺测其长度为_______cm;
(2)为精确测量其电阻,需测出多组实验数据,并避免测量时电表指针偏转角度过小,需进一步测其电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,为了测多组实验数据,则电压表应选___________;电流表应选___________;滑动变阻器应选___________。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
的干电池两节,内阻不计
H.开关S,导线若干
(3)请设计合理的实验电路,要求电压表读数从零开始。将电路图完整地画在图虚线框中;
(4)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=___________。
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、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。请按题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。)
15.(8分)如图所示,带电荷量为+q、质量为m的物块从倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑,磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外,求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移。(斜面足够长,取sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)
16.(10分)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20 cm。 (取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)
(1) 求电场强度的大小和方向;
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
17.(10分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计, g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cs 37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力;
(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到的摩擦力.
18.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度未知;第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴负半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场,经过x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场,最后从y轴正半轴上的P点垂直于y轴射入第Ⅱ象限。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)粒子在磁场中运动的半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t0。
高二年级物理学科调研考试答案
1.C 2.C 3.B 4.C 5.C 6.C 7.B 8.C
9.AC 10.CD 11.AD 12.BCD
13.A; D; ; 3.2; 2.0;
(1.842~1.847均可) 4.240
A C E
15答案:vm=eq \f(4mg,5qB) s=eq \f(8m2g,15q2B2)
解析:经分析,物块沿斜面运动过程中加速度不变,但随速度增大,物块所受支持力逐渐减小,最后离开斜面。所以,当物块对斜面的压力刚好为零时,物块沿斜面的速度达到最大,同时位移达到最大,即qvmB=mgcs θ①
物块沿斜面下滑过程中,由动能定理得:
mgssin θ=eq \f(1,2)mvm2②
由①②得:vm=eq \f(mgcs θ,qB)=eq \f(4mg,5qB)。
s=eq \f(vm2,2gsin θ)=eq \f(8m2g,15q2B2)。
16. 【解析】(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力的分力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动。
在垂直于AB方向上,有qEsin θ—mgcs θ=0
解得电场强度E≈1.73×104N/C
电场强度的方向水平向左。
(3)微粒由A运动到B时的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得:
mgLsin θ+qELcs θ=eq \f(1,2)mveq \\al(2,A)
代入数据,解得vA≈2.8 m/s。
17答案:(1) (2) (3) f=0
18.(1) ; (2) ;(3)
【详解】
(1)设粒子在N点的速度为v
根据动能定理
(2)从M到N,设粒子沿y轴方向的位移为y,沿x轴方向的位移为x,经历的时间为t
粒子在磁场中做圆周运动的半径为r
联立解得
(3)由题意可知粒子的运动时间分为两段,电场中
联立可得
在磁场中带电粒子转过圆心角
所以带电粒子在磁场中运动时间
故粒子从M点运动到P点的总时间
2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高二上学期二调考试物理试题 解析版: 这是一份2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高二上学期二调考试物理试题 解析版,共13页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高二上学期二调考试(西校区)物理试题(Word版): 这是一份2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高二上学期二调考试(西校区)物理试题(Word版),共10页。试卷主要包含了选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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