学年安徽省六安市第一中学高二下学期开学考试物理试题Word版.docx
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学年安徽省六安市第一中学高二下学期开学考试物理试题Word版.docx
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学年安徽省六安市第一中学高二下学期开学考试物理试题Word版
安徽省六安市第一中学2017-2018学年高二下学期开学考试
物理
满分:
100分时间:
90分钟
一、选择题(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,第1~8题只有一个选项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB,C为AB的中点,如图所示。
现引入带正电的检验电荷q,不计重力,则下列说法不正确的是()
A.如果q在C点受力为零,则QA和QB一定是等量异种电荷
B.如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零,则QA和QB一定是异种电荷,且电量大小QA>QB
C.如果q在AC段上的某一点受力为零,而在BC段上移动时始终受到向右的力,则QA一定是负电荷,且电量大小QA D.如果q沿AB垂直平分线移动时受力方向始终不变,则QA和QB一定是等量异种电荷 2.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上,将一带负电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于坐标原点O)过程中,试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。 则下列判断正确的是() A.M点电势为零,N点场强为零 B.M点场强为零,N点电势为零 C.Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小 D.Q1带正电,Q2带负电,且Q1电荷量较小 3.如图所示,两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。 以下说法中正确的是() A.若将A板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有a→b的电流 B.若将A板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G中有b→a的电流 C.若将S断开,则油滴立即做自由落体运动,G中无电流 D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上 4.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。 在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是() A.电压表示数变小 B.电流表示数变小 C.电容器C所带电荷量增多 D.a点的电势降低 5.如图所示,在射线OA以下有垂直纸面向里的匀强磁场,两个质量和电荷量都相同的正电粒子a和b以不同的速率由坐标原点O沿着x轴正方向射入磁场,已知va>vb,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法不正确的是() A.两粒子的轨道半径之比 B.粒子a在磁场中运动时间比b长 C.两粒子在磁场中运动时间相等 D.两粒子离开磁场时速度方向相同 6.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场,同一种带电粒子从O点射入磁场。 当入射方向与x轴的夹角α=60°时,速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示,当α=45°时,为了使粒子从ab的中点c射出磁场,则速度应为() A. B. C. D. 7.如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场边界上A点一粒子源,源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计),已知粒子的比荷为k,速度大小为2kBr。 则粒子在磁场中运动的最长时间为() A. B. C. D. 8.如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcde是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子,最后粒子恰好从e点射出,则() A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出 B.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从f点射出 C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出 D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从e点射出所用时间最短 9.如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为0.08kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g取10m/s2.下列说法正确() A.小球的带电荷量q=6×10-5C B.小球动能的最小值为1J C.小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值 D.小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变且为4J 10.如图所示,在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。 在t=0时刻,位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长,不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力。 已知平行于ad方向向下发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场,下列说法正确的是() A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0 B.粒子的比荷为 C.粒子在磁场中运动的轨迹越长,对应圆弧的圆心角越大 D.初速度方向正对四个项点的粒子在磁场中运动时间最长 11.如图所示,长方形ABCD内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,边长BC=2AB,在A处有一粒子源,可以沿AB方向射出不同速率的带正电的同种粒子,粒子的质量为m电量为q,不计粒子的重力,对于粒子在磁场中的偏转,下列说法正确的是() A.粒子不可能从CD边射出磁场 B.粒子在磁场中运动的时间可能为 C.从D点射田的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出粒子在磁场中运动时间的2倍 D.从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍 12.如图(a),真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两板间加上如图(b)所示最大值为U0的周期性变化的电压.在两板左侧中点处有一粒子源A,自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0,方向平行于金属板的相同带电粒子,t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场,已知电场变化周期了,粒子质量为m,不计粒子重力及相互间的作用力。 () A.在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0 B.在t=0.125T时刻进入的粒子离开电场时竖直偏移距离为0.25d C.在t=0.25T时刻进入的粒子离开电场时竖直偏移距离为0.125d D.在t=0.5T时刻进入的粒子刚好从金属板p右侧边缘离开电场 二、实验题(本大题共2个小题,每空2分,共12分) 13.描绘一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线提供了以下器材: 直流电源E(电动势4.5V,内阻不计) 电压表V(量程4.5V,内阻约为4×104Ω), 电流表A1(量程250mA,药阻约为2Ω), 电流表A2(量程500mA,内阻约为1Ω), 滑动变阻器R(最大阻值约为20Ω) 电键S,导线若干。 如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是__________,上面两个电路应该选用的是___________(填“甲”或“乙”) 14.某兴趣小组利用图甲所示电路测定一电池的内阻r和一待测电阻Rx的阻值。 已知电池的电动势约为6V,电池内阻和待测电阻的阻值都约为10Ω。 可供选用的实验器材有: A.电流表A1(量程0~300mA,丙阻不计) B.电流表A2(量程0~3A,内阻不计); C.电压表V1(量程0~6V,内阻很大); D.电压表V2(量程0~15V,内阻很大); E.滑动变阻器R(阻值0~100Ω);开关S一个,导线若干 该实验过程如下: (1)在连接电路前,先选择合适的器材,电流表应选用__________,电压表应选用__________。 (填所选器材前的字母) (2)按图甲正确连接好电路后,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关。 改变变阻器阻值,记录电压表示数U和电流表示数I。 用记录的数据绘出图乙所示的U-I图线。 (3)断开开关s,将Rx改接在B、C之间,A与B用导线直接相连,其他部分保持不变。 重复步骤 (2),得到另一条U-I图线,其斜率的绝对值为k (4)根据上面实验数据结合图乙可得,电池的内阻r=_________Ω;用k和r表示待测电阻的表达式为Rx=__________。 三、论述计算题(共4小题,共40分。 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写由最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 15.(8分)如图所示有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知其截面内半径为R1=1.0m,磁感应强度为B=1.0T,被约束粒子的比荷为=4.0×107C/kg,该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v0=4.0×107m/s沿环的半径方向射入磁场。 (不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力).求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径r (2)如果被约束粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小外半径R2 16.(8分)如图所示,在xOy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心O′的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场。 在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力。 (1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1; (2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2 17.(12分)如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,且电场强度大小与第一象限的相同。 现有一质量为m、电荷量为+q的粒子,从坐标为(3l,l)的P点以某一初速度沿x轴负方向开始运动,第一次经过X轴上的点为Q点,Q点的坐标为(l,O),接着在第四象限内做匀速圆周运动,第二次经过x轴上的点为坐标原点。 已知粒子运动的初动能为2mgl.求: (1)电场强度E的大小。 (2)粒子经过Q点时的速度大小 (3)粒子在第四象限中运动的时间t. 18.(12分)如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。 一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0.若仅撤去磁场,质子仍从O1意以相同速度射入,经时间打到极板上 (1)求两极板间电压U; (2)求质子从极板间飞出时的速度大小 (3)若两极板不带电,保持磁场不变,质子仍沿中心线O1O2从左侧O1点射入,欲使质子从两板间左侧飞出,射入的速度应满足什么条件。 物理试卷参考答案 一、选择题 1A2A3B4D5B6B7C8A9AB10BC11AD12ABD 二、填空实验题(每空2分) 13、A2;甲; 14、 (1)AC(4)10k-r 三、计算题(8+8+12+12=40分) 15、(8分) (1)1.0m (2)2.41m 【解析】: 粒子在磁场中做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,根据,即可粒子在磁场中做圆周运动的半径r;粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动,当该粒子的轨迹恰好与圆形区域外边界相切时,磁场区域的半径最小,根据牛顿第二定律求出粒子圆周运动的半径,由几何知识求出磁场区域的最小外半
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