重庆市南开中学高二上学期期中考试物理试题.docx
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重庆市南开中学高二上学期期中考试物理试题
重庆南开中学高2017级高二上半期考试
物理试题
试题分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
第一部分(选择题1—16),第二部分(非选择题1—23),试题共6页,答卷共4页.
第一部分(选择题共64分)
选择题一(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列关于磁场说法正确的是()
A.磁场中的任意一条磁感线都是闭合的B.磁场只存在于磁极周围
C.磁场中任意一条磁感线都可以表示磁场的强弱和方向D.在磁场中运动电荷一定受磁场力作用
2.关于电功和电热的计算,下列说法正确的是()
A.如果是纯电阻电路,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算
B.如果是纯电阻电路,电热可用公式W=I2Rt计算,但不能用公式W=UIt计算
c.如果不是纯电阻电路,电功只能用公式W=I2Rt计算
D.如果不是纯电阻电路,电热可用公式W=I2Rt计算,也可用公式W=UIt计算
3.如图所示为通电螺线管的纵剖面图,“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是()
A.aB.b
C.cD.d
4.一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图所示的电路.今有一带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是()
A.增大R1
B.增大R2
C.错开电容器两平行板,使其正对面积适当减小
D.适当减小平行板电容器两极板的间距
5.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比,与该点到导线的距离r成反比.如图甲所示,两根平行长直导线相距R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场垂直纸面向里为正方向,在0—R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图乙中的()
乙
6.质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是()
A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间
7.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则下列说法正确的是()
A.粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长
B.粒子从磁场中获得能量
C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
8.据报道,国产航母明年面世,其舰载机发射类似于电磁轨道炮弹体发射。
其工作原理如图所示,待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.恒定电流,从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与,成正比,静止的通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是()
A.只将轨道长度三变为原来的2倍
B.只将电流,增加至原来的4倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度三变为原来的2倍,其他量不变
9.兴趣课堂上,某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上(N极正对),如图所示,并缓慢抬高木板的右端至倾角为θ,这一过程中两物块均保持静止状态.请对该同学提出的说法进行分析,其中正确的是()
A.甲受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化
B.乙受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化
C.继续增大倾角,甲、乙将会同时发生滑动
D.若减小甲乙间距,重复上述过程,增大倾角时乙会先发生向上滑动
10.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,若小球运动到A点时,绳子忽然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,下列说法中错误的是()
A.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变
B.小球仍作逆时针匀速圆周运动,但半径减小
C.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变
D.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小
11.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过△t时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为()
A.B.
C.D.
12.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1为滑动变阻器,R2、R3和R4为定值电阻.设各电阻两端电压为U1和流过电流为I1;若向右移动R1的滑动触头,各电阻两端电压增加量为△U1和流过电流增加量为
△Ii(i=1、2、3、4),则在此过程中()
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
选择题二(本题包括4小题.每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13.关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是()
A.电荷放入电场中某区域内的任意位置,电荷受到的电场力都相同,则该区域内的电场一定是匀强电场
B.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零,则该位置的电场强度一定不为零
C.一小段长为L的通有电流I的导体,在磁场中受到的安培力为F,则该磁场的磁感应强度B一定为
D.一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零,则该位置的磁感应强度一定为零
14.如图所示电路中,由于某一电阻断路,致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断路时要大,则这个断路的电阻可能是()
A.R1
B.R2
C.R3
D.R4
15.两个电荷量分别为q和﹣q的带电粒子a、b分别以速度和射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°。
磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图所示,则()
A.a粒子带负电,b粒子带正电
B.两粒子的轨迹半径之比
C.两粒子的质量之比
D.两粒子的速度大小之比
16.如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为M、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有()
A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于
B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于
C.若粒子落在A点左右两侧翻拘范围内,其速度不可能小于
D.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于
第二部分(非选择题共86分)
17.(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。
步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为___________mm;
(2)用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此圆柱体的的电阻约为_________Ω.
18.(13分)小明同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.
(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图1中器件的连接方式,画线把它们连接起来;
(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图2所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数,再制作坐标图,如图3所示,图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点.请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上;
(3)在图3上把描绘出的坐标点连成图线;
(4)根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V,内电阻r=_______Ω.
19.(12分)如图所示电路中,己知电源电动势E=12V内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω、R2=15Ω、R3=30Ω.(不计电流表的内阻)求:
(1)电流表A示数;
(2)电阻R3消耗的电功率.
20.(12分)如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W,当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率.
21.(12分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,求:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少;
(2)已知ab棒与导轨间动摩擦因素且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒刚好发生滑动时,B的大小至少为多大且此时B的方向如何.
22.(15分)如图所示,在直角坐标系中,x轴水平,y轴竖直,x轴上方空间只存在重力场,第III象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第III象限存在的电场的场强大小相等.一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x=﹣2h处的P2点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上方y=﹣2h的P3点进入第Ⅳ象限,试求:
(1)质点a到达P2点时速度的大小和方向;
(2)第III象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)质点a进入第Ⅳ象限且速度减为零时的位置坐标.
23.(16分)如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(I区)和小圆内部(II区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆P点相切,求I区磁感应强度的大小;
(3)若I区,II区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.
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