2017-2018学年江西省赣州市南康中学、于都中学高二上学期第四次联考物理试题
2017-2018学年江西省赣州市南康中学、于都中学高二上学期第四次联考物理试卷
试卷满分100分 考试时间100分钟 2018年元月
一、选择题（本大题共12小题，1-8为单项选择题， 9-12为多选题，每小题3分，共36分。未答全的每题得2分）
1．下列有关物理学家的贡献叙说错误的是（ ）
A．元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根测定的
B．静电力常量k是卡文迪许通过扭秤实验测定的
C．丹麦物理学家奥斯特最早发现了电流的磁效应
D．法拉第首先提出在电荷或磁体周围存在电场或磁场并用电场线、磁感线形象地描述电场
和磁场
2．R1和R2是材料相同、厚度相同（均为d）、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，关于两导体的电阻大小，判断正确的是( )
A．R1＝R2
B．R1
R2
D．无法确定
3．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，其上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，则通以垂直纸面向外的电流后，磁铁仍静止，下列判断正确的是（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面水平向左摩擦力的作用
B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面水平向右摩擦力的作用
C．磁铁对桌面的压力增大、受到桌面水平向左摩擦力的作用
D．磁铁对桌面的压力增大、受到桌面水平向右摩擦力的作用
4．如图所示，虚线代表电场中的三个等势面，相邻两个等势面的
电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该
区域时的运动轨迹，P、Q为轨迹上的两点，据此可得（ ）
A. 质点从Q到P过程中电场力做正功
B. 三个等势面中，P点电势最高
C. 质点在Q点的加速度最大
D. 该质点通过P点时电势能最小
5．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述不正确的是( )
A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有收缩的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
6．如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相
等的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导
线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，
线框中感应电流的流向( )
A．沿dcbad不变 B．沿abcda不变
C．由abcda变成dcbad D．由dcbad变成abcda
7．如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀
强磁场，一个带电粒子(不计重力)，从A点沿半径方向以速度v0
垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB＝120°，则
该粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B. C. D.
8．如图所示，空间存在水平方向的匀强电场E＝2.0×104N/C，在A处有一个质量为0.3kg的小球，所带电荷量为q=+2.0×10-4C,用一长为L＝60cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态。现让该质点在A处静止释放，则下列说法中正确的有（ ）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．）
A．释放后小球做圆周运动
B．小球在A点瞬间的加速度大小为
C．小球从A运动到O点正下方的过程中电势能增加了2.4J
D．小球第一次运动到O点正下方的速度大小为
9．在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端（即向下）移动时（ ）
A．电容C所带的电荷量在减小
B.电容C所带的电荷量在增大
C.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小
D.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大
10．如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上，电容器下极板接地，静电计所带电量可忽略，二极管具有单向导电性。闭合开关S，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能将减少
D. 油滴仍将保持静止
11．如图，一匀强电场的方向平行于正方形ABCD确定的平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，则下列说法正确的是( )
A.场强的方向与BD连线垂直
B.电子在A点的电势能比在B点的低12 eV
C.D点的电势为9 V
D.电子从B点运动到C点，电场力做功为6 eV
12．如图所示，平行金属板M、N加上恒定电压U（未知），一个质量为m、带电量+q的粒子从M板附近P点由静止释放，经电场加速后进入一个直角三角形ABC区域的有界匀强磁场中，,粒子垂直边界AB边从中点D垂直进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，AB边长为L,不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）
A.U越大，粒子在磁场中运动的时间越短
B.粒子可从BC边射出磁场的区域长度为
C.当时，粒子一定从AB边射出磁场
D.当时，粒子一定从AC边射出磁场
二、实验题(16分,每空2分)
13.（8分）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．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实验的电路图应选用下列的图______（填字母代号）．
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．则小灯泡
的电阻值随工作电压的增大而 （填“增大”
或“减小”）
④如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的
电源两端，小灯泡消耗的功率是______W．
（结果保留两位有效数字）
14．（8分）国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m．某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：
电源（电动势约为3 V，内阻可忽略）； 电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；
电压表V2（量程为3 V，内阻很大）； 定值电阻R1（阻值4 kΩ）；
定值电阻R2（阻值2 kΩ）； 电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；
单刀双掷开关S；导线若干； 游标卡尺；刻度尺．
实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录
电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻R；
F．断开S，整理好器材．
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d＝_______ mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx＝_______ （用R1、R2、R表示）；
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的 关系图象．则自来水的电阻率ρ＝_______ Ω·m （保留两位有效数字）；
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”） ．
三、计算题（共48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）
15.（10分）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联接在电源上，电源电动势E＝30 V、内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，求：
（1）电动机输出的机械功率和效率分别是多少？
（2）若此状态下的电动机正用轻质绳索竖直匀速提升质量为8kg的重物，则重物 上升的速率是多少？（不计各种摩擦及阻力，g取10m/s2）
16. （10分）如图所示，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置，导轨电阻不计，两导轨间距L=0.5 m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，金属棒ab处于静止状态，它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2＝2Ω，电源电动势E＝2V，电源内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，其他电阻不计．装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：
（1）所加磁场磁感应强度方向；
（2）磁感应强度B的大小．
17．（14分）如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里．一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°．现有一质量m=3.6×10-3kg、电荷量q=9.0×10-3C的带正电小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C
点离开圆弧轨道．小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动．不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球运动到C点时的速度大小；
（3）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（4）小球经过A点时对圆弧轨道的压力．
18．（14分）如图所示，在xOy坐标系中，在y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的边界，在y＝2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板，带电粒子打到板上即被吸收，一质量为m、电量为＋q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场，已知电场强度大小为 (粒子的重力不计) ．
（1）要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？
（2）通过调节磁感应强度的大小，可让粒子刚好通过点P（4d， 0）（图中未画出），
求磁感应强度的大小．
二0一七——二0一八学年度高二年级上学期
南康中学-于都中学联考物理参考答案
一、选择题（本大题共12小题，1-8为单项选择题， 9-12为多选题，每小题3分，共36分。未答全的每题得2分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
A
B
B
A
C
D
AD
CD
BC
ABD
二、实验题(16分,每空2分)
13、① A （2分） ② B （2分） ③ 增大 （2分） ④ 0.10 （2分）
14、（1）29.85（2分） （2）（2分） （3）14（2分） （4）偏大（2分）
三、计算题（共48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）
15、（10分）解：（1）设流过电动机的电流为I，则由闭合电路欧姆定律可得
即 2分
电动机的输入功率 1分
电动机的线圈电阻发热功率 1分
电动机输出的机械功率 1分
效率为 2分
（2）设重物上升的速率为v，则有 2分
即 1分
16、(10分 )（1）垂直斜面向下 （2）B=1.2T
（1）金属棒ab处于静止状态，又是垂直于斜面MPQN的匀强磁场，则所受安培力沿斜面向上，由左手定则可判断磁场的方向垂直斜面向下。（3分）
（2）R1和R2并联的总电阻 , 1分
电路中的总电流 1分
通过导体棒的电流 1分
导体棒的受力分析如图所示（1分）
导体棒受到的安培力为 1分
由受力平衡得 1分 得 B=1.2T 1分
17、（14分）
（1）小球离开轨道后做匀速直线运动，其受力情况如图所示（1分），
则有 1分
E = 3 N/C 1分
（2）设小球运动到C点时的速度为v，在小球沿轨道从A运动到
C的过程中，根据动能定理有
2分
解得 v = 5 m/s 1分
（3）由 2分
解得 B=1T 1分
（4）经过A点时小球的受力如图（1分），沿半径方向由牛顿第二定律得
2分
代入数据得 1分
由牛顿第三定律可知小球经过A点时对圆弧轨道的压力
1分
18、（14分）（1） （7分） ；（2）或（7分）
解：（1）粒子先在电场中做类平抛运动有：
； ；
可得 （2分）
进入磁场时的速度 （1分）
速度与x轴夹角： 即 θ＝60°（1分）
粒子刚好不打到挡板上时，轨迹与板相切，轨迹如图所示．设粒子在磁场中运动半径为R，洛仑兹力提供向心力 （1分）
由几何关系 即 （1分） 得
故要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足 （1分）
（2）粒子再次回到x轴上，沿x轴方向前进的距离
（2分）
调节磁场使得 ， （2分）
粒子通过P点，回旋次数
n为整数，只能取n＝2和n＝3（1分）
n＝2时，△x＝2d 此时磁场（1分）
n＝3时， 此时磁场（1分）
