江西省山江湖协作体2019-2020学年高二上学期第三次月考（自招班）物理试题

江西省山江湖协作体2019-2020学年高二上学期第三次月考（自招班）物理试题

‎“山江湖”协作体高二年级第三次月考 物理试卷（自招班）‎ 一、选择题：（本题包括10小题，共40分，第1-7题只有一个选项符合题意，第8-10题有多个选项符合题意。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1、楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？(　　)‎ A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 ‎2、根据科学研究表明，地球是一个巨大的带电体，而且表面带有大量的负电荷。如果在距离地球表面高度为地球半径一半的位置由静止释放一个带负电的尘埃，恰好能悬浮在空中，若将其放在距离地球表面高度与地球半径相等的位置时，则此带电尘埃将(　　)‎ A.仍处于悬浮状态 B.远离地球向太空运动 C.向地球表面下落 D.无法判断 ‎3、如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A.小球可能做匀变速运动 B.小球可能做匀速圆周运动 C.小球动能一定增加 D.小球机械能守恒 ‎4、一带正电的粒子仅在电场力作用下做直线运动，将初始位置O定为坐标原点和零电势能点，取运动方向为x轴的正方向，粒子动能Ek与位置坐标x的关系如图所示．则下列关于场强E和粒子的速度v、加速度a、电势能Ep与x的关系图象中，合理的是(　　)‎ A． ‎ B．‎ C． D．‎ ‎5、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上。空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个带正电的小物块(可视为质点)从A点以初速度向左运动，接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内。已知物块质量为m，A、C两点间距离为 L，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物块由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是( )‎ A．小物块的加速度先不变后减小 B．弹簧的弹性势能增加量为 C．小物块与弹簧接触的过程中，弹簧弹力的功率一直增加 D．小物块运动到C点时速度为零，加速度不为零 ‎6、在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列说法正确的是(　　)‎ A.不变，变大 B.变小，变大 C.变大，不变 D.不变，不变 ‎7、如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度始终为V，则下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A． 在位置Ⅱ时外力为 B．在位置Ⅱ时线框中的电功率为 A． 此过程中产生的电能为 ‎ D．此过程中通过导线横截面的电荷量为 ‎8、沿x轴方向存在一静电场，电场强度关于位置的变化规律如图所示(图线为正弦图线)，则下列说法正确的是(　　)‎ A.Ob两点的电势差等于Od两点的电势差 B.a、c两点的电势相等 C.电子在O点的电势能大于电子在c点的电势能 D.质子由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力先做负功再做正功 ‎9、如图所示，从有界匀强磁场的边界上O点以相同的速率射出三个相同粒子a、b、c，粒子b射出的方向与边界垂直，粒子b偏转后打在边界上的Q点，另外两个粒子打在边界OQ的中点P处，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是(　　) ‎ A. 粒子一定带正电 B. 粒子a与b射出的方向间的夹角等于粒子b与c射出的方 向间的夹角 C. 两粒子a、c在磁场中运动的平均速度相同 D. 三个粒子做圆周运动的圆心与O点的连线构成一个菱形 ‎10、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ 二、实验题：（本题包括2小题，共16分）‎ ‎11、（6分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．需要测量以下物理量：‎ ‎（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=___________mm； ‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径D=___________mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为___________Ω ‎ ‎ ‎12、（10分）某同学想要较为精确的测量一只电流表(量程为 2mA 、内阻约为 100Ω )的内阻。实验室中可供选择的器材有：‎ 电流表：量程为 5mA ，内阻约为 50Ω ； ‎ ‎ 电压表V：量程为 4V ，内阻约为 4000Ω ；‎ 定值电阻：阻值 ＝5Ω ； ‎ ‎ 定值电阻：阻值 ＝60Ω ；‎ 滑动变阻器：最大电阻 15Ω ，额定电流 1A ；‎ 直流电源：电动势 1.5V ，内阻 0.5Ω ；‎ 开关，导线若干。‎ ‎（1）该同学选用其中的部分器材设计了如图甲所示的电路进行测量，你认为该设计方案不合理的地方是 ________________________。　‎ ‎（2）请用电流表、和某一定值电阻重新设计实验，并在乙图的方框中将正确的电路图补充完整(图中注明所选器材符号)______。‎ ‎（3）按照乙图电路进行实验，测得电流表的示数为 ，电流表的示数为，则电流表内阻的表达式为 ______。‎ ‎（4）根据测量数据，做出的 ― 图象如图丙所示，则电流表的内阻为 _______Ω .(结果保留两位有效数字)‎ 三、计算题：（本题包括4小题，共44分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）‎ ‎13、（8分）如图所示，一质量为m、带电量为e的电子，以一定的初速度从M小孔进入一磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场是一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆柱形磁场．电子初速度指向圆心O，它与内壁先后碰撞两次（能量无损失）又恰好从M孔射出，试求：‎ ‎（1）电子的初速度大小；‎ ‎（2）电子在磁场内运动的时间．‎ ‎14、（10分）平行板电容器竖直放置如图所示，两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A处以v0=3m/s初速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量q=10-4C，质量m=0.02kg），经一段时间后发现小球打在A点正下方的B点，取,求：‎ ‎（1）AB间的距离SAB；‎ ‎（2）若小球打在与B同一水平线上的+极板上，小球的初速度应是多大？‎ ‎15、（12分）如图所示，在匀强磁场中，有两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨间距，其上端接有定值电阻，两导轨构成的平面与水平面成角，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向上，现有一质量的金属棒ab，由静止开始沿导轨下滑，与两导轨始终保持垂直且接触良好，金属棒ab接入电路的电阻当金属棒ab下滑的距离x=1.5m时，棒的速度大小。取。求在此过程中：‎ ‎（1）流过金属棒ab某一横截面的电荷量q；‎ ‎（2）金属棒上产生的焦耳热Q。‎ ‎16、（14分）如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场；垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点， OM=MP=L。在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为m带电荷量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-2L，-L)的点以速度V0沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入磁场I，又从M点射出磁场I(粒子的重力忽略不计)。求：‎ ‎（1）第三象限匀强电场场强E的大小；‎ ‎（2）磁场Ⅰ的磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）如果带电粒子能再次回到原点O，问磁场Ⅱ的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少。‎ ‎“山江湖”协作体高二年级第三次月考 物理答案（自招班）‎ 一、选择题：（本题包括10小题，共40分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ D A B B D C C BD BD AC 二、实验题：（本题包括2小题，共16分，实验电路图4分，其余每空2分）‎ ‎11、【答案】50.15 4.700 220 ‎ ‎12、【答案】( 1 )电压表量程太大； （2）如图所示：‎ ‎ （3） （4）90Ω ‎ 三、计算题（本题包括4小题，共44分）‎ ‎13、（8分）（1）由题意可知，要使粒子碰撞两次后又从M点飞出；粒子在磁场中应经过三段完全相等的圆周运动；如图所示；‎ 每一段圆弧对应的圆心角为60°，由几何关系可知，粒子经历的磁场圆的半径r：‎ 可得：；‎ 根据洛伦兹力等于向心力：‎ 可知：‎ ‎（2）电子在磁场中周期；‎ 由图可知，粒子在磁场中共运动的时间：‎ 可知：t=‎ ‎14、（10分）（1）小球m在处以v0‎ 以水平射入匀强电场后，运动轨迹如图所示。考察竖直方向情况：小球无初速，只受重力mg，可看作是自由落体运动；考察水平方向情况，有初速v0，受恒定的电场力qE作用，作匀减速直线运动，小球的曲线运动由上述两个正交的直线运动叠加而成。‎ 由题可知：‎ 设球飞行时间为t，在竖直方向上有：‎ 水平方向上有：‎ 代入数据解得：SAB=m=7．2×10-2m ‎ ‎（2）在水平方向上有： x=d 联立解得：v0= m/s≈3．8m/s ‎15、（12分）设金属棒ab沿斜面下滑的位移为x，由法拉第电磁感应定律有： 且 由欧姆定律有： 又有： 联立代入数据解得：q=0.5 C 金属棒ab下滑过程中，由能量守恒知，回路中产生的焦耳热等于ab棒机械能的减少量，即：又有：金属棒上产生的焦耳热为： 代入数据解得：‎ ‎16、（14分）（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有 水平方向：2L=v0t 竖直方向： ‎ 联立解得， ‎ ‎ （2）设到原点时带电粒子的竖直分速度为vy ‎ 则 ‎ 则粒子进入磁场时速度大小为 v＝v0，方向与x轴正向成45° 粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，由几何知识可得轨迹半径为 R1＝L 由洛伦兹力充当向心力，则有 Bqv＝m 可解得： ‎（3）粒子运动轨迹如图。‎ 在区域Ⅱ做匀速圆周的半径为 R2＝L 带电粒子能再次回到原点的条件是区域Ⅱ的宽度 d ≥R2+L＝(+1)L 粒子从O到M的运动时间 ‎ 粒子从M到N的运动时间 粒子在区域Ⅱ中的运动时间 ‎ 粒子两次经过原点O的时间间隔为 t总＝2(t1+t2)+t3＝