物理卷·2018河北省唐山一中高二上学期12月月考(2016.12)

唐山一中高二年级2016年12月份考试
物理试卷
命题人：于宝力 审核人：王晓爽
说明：
1.考试时间90分钟，满分100分（不算附加题）。

2.将卷Ⅰ答案用2B 铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案答在答题纸上。

3.Ⅱ卷答题纸卷头和答题卡均填涂本次考试的考号，不要误填学号，答题卡占后５位。

卷Ⅰ(选择题 共46分)
一．选择题（共10小题，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对的得6分，选对不全的得3分，有选错或不答得0分）
1．关于磁感应强度B 的概念，下面说法中正确的是 ( )
A ．由磁感应强度的定义式IL F
B =可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长
度的乘积成反比
B ．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零
C ．一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零
D ．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直
2．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且
I 1>I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d 的连线与导线所在平面垂直。

磁感应强度可能为零的点是（ ） A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点 3．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、
b 、
c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。

若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 ( )
A ．a 粒子动能最大
B ．c 粒子速率最大
C ．c 粒子在磁场中运动时间最长
D ．它们做圆周运动的周期c b a T T T <<
4．截面直径为d 、长为L 的导线，两端电压为U ，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速率的影响，下列说法正确的是（ ）
A ．电压U 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
B ．导线长度L 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
C ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍
D ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
5．如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，所加磁场的磁感应强度为B ，用来加速质量
为m 、电荷量为q 的质子（H 1
1），质子从下半盒的质子源由静止出发，
加速到最大能量E 后，由A 孔射出．则下列说法正确的是( )
A ．回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和
磁场情况下，可以直接对α（He 2
4）粒子进行加速
B ．只增大交变电压U ，则质子在加速器中获得的最大能量将变大
C ．回旋加速器所加交变电压的频率为2mE
2π
mR
D ．加速器可以对质子进行无限加速
6．如图所示为一个质量为m
、电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上a
c
d I 1
2
滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象不可能是下图中的( )
7．如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab 且相互绝缘。

当MN 中电流
突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（ ） A ．向左 B ．垂直纸面向外 C ．向右
D ．垂直纸面向里
8．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表V 1、V 2、V 3为
理想电压表，R 1、R 3为定值电阻，R 2为热敏电阻（其阻值随温
度增高而减小），C 为电容器，闭合开关S ，电容器C 中的微
粒A 恰好静止．当室温从25℃升高到35℃的过程中，流过电
源的电流变化量是△I ，三只电压表的示数变化量是△U 1、△
U 2和△U 3．则在此过程中（ ）
A ．
V 2示数减小
B ．微粒A 向上加速运动
C ．Q 点电势降低
D ． I
U I U ∆∆>∆∆32 9．如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与 水平
方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液
滴沿斜向上的虚线L 做直线运动，L 与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是 ( ) A ．液滴可能带负电 B ．液滴一定做匀速直线运动 C ．液滴有可能做匀变速直线运动 D ．电场线方向一定斜向上
10．如图所示，长方形abcd 长ad=0.6 m ，宽ab=0.3 m ，e 、f 分别是ad 、bc 的中点，以ad
为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B =0.25 T 。

一群不计重力、质
量 m =3×10-7 kg 、电荷量q =＋2×10－3 C 的带电粒子以速度υ0=5×l02 m/s 从左右两侧
沿垂直ad 和bc 方向射入磁场区域(不考虑边界粒子），则（ ）
A ．从ae 边射入的粒子，出射点分布在ab 边和bf 边
B ．从ed 边射入的粒子，出射点全部分布在bf 边
C ．从bf 边射入的粒子，出射点全部分布在ae 边
D ．从fc 边射入的粒子，全部从d 点射出
卷Ⅱ(非选择题 共54分)
二．填空题（共6小题，11-14小题每题4分，15小题6分，计22分）
11．如图所示，质量是m =10g 的铜导线ab 放在光滑的宽度为0.5m 的 金属
滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab 静止时通过电流为10A ，要使
ab 静止，磁感强度至少等于_____，方向为______。

（取g=10m/s 2）
12．如图所示，在以O 点为圆心、r 为半径的圆形区域内，在磁感强度
为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场，a 、b 、c 为圆形磁场区域边界
上的3点，其中∠aob =∠boc =600，一束质量为m ，电量为e 而速率
不同的电子从a 点沿ao 方向射人磁场区域，其中从bc 两点的弧形
边界穿出磁场区的电子，其速率取值范围是．
13．完成下列游标卡尺或螺旋测微器读数：
I=300μA,内阻R g=100 Ω，14．图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流
R
可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，
图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色，按正确使用方法测量电
阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x= kΩ.若该欧姆
表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，
按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比较（填
“变大”、“变小”或“不变”）。

15．某待测电阻R
的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，
实验室提供器材如下：
A．电流表A1（量程150mA，内阻r1约10Ω）
B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）
C．定值电阻R0=100Ω
D．滑动变阻器R，最大阻值为5Ω
E．电源E，电动势E=4V（内阻不计）
F．开关S及导线若干
①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框
内画出测量R x的实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）。

②实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知和测得的物理量表示
R x= 。

三．计算题（共4小题，第16题8分、第17题10分，第18题为14分,计32分，解答题应写出必要的文字说明，证明过程或演算步骤）
16．如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3
Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF。

开关S原来断开，现在合
上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？
17．如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒
ab的质量m=l kg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，
ab处于静止状态．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）ab受到的安培力大小和方向．
（2）重物重力G的取值范围．
18．（普班和实验班专做）如图所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅳ象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。

P点是x 轴上的一点，横坐标为x0。

现在原点O处放置一粒子放
射源，能沿xOy 平面，以与x 轴成45°角的恒定 速度v 0向第一象限发射某种带正电的粒子。

已知粒子第1次偏转后与x 轴相交于A 点，第n 次偏转后恰好通过P 点，不计粒子重力。

求：
（1）粒子的比荷q m
； （2）粒子从O 点运动到P 点所经历的路程和时间。

（3）若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xOy 平面内加上与速度v 0垂直的匀强电场
(图中没有画出)，也能使粒子通过P 点，求满足条件的电场的场强大小和方向。

18．（英才班专做）如图1所示，宽度为d 的竖直狭长区域内（边界为L 1、L 2），存在垂直纸
面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E 0，E >0表示电场方向竖直向上。

t =0时，一带正电、质量为m 的微粒从左边界上的N 1点以水平速度v 射入该区域，沿直线运动到Q 点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N 2点。

Q 为线段N 1N 2的中点，重力加速度为g 。

上述d 、E 0、m 、v 、g 为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q 和磁感应强度B 的大小；
(2)求电场变化的周期T ；
(3)改变宽度d ，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T 的最小值。

1.C
2.C
3.B
4.D
5.C
6.B
7.C
8.AD
9.BD 10.ABD
11. 0.01T （2分） 垂直斜面向上（2分）
12.
（4分）
13. 11.4 （2分） 0.700（2分）
14. 红（1分）5（1分） 变大（2分）
15.
（2分） （4分）
m eBr v m eBr 333≤≤212
2)(I I r R I R o x -+=
18. （1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：R
m v B qv 200= 解得粒子运动的半径：qB
m v R 0= 由几何关系知，粒子从A 点到O 点的弦长为：R 2
由题意OP 是n 个弦长：02x R n =⋅
解得粒子的比荷：0
02Bx nv m q = （2）由几何关系得，OA 段粒子运动轨迹的弧长是1/4圆的周长，所以：=R 2π
粒子从O 点到P 点的路程：s=n =4
220x nR ππ
= 粒子从O 点到P 点经历的时间：t ＝=0v s 0
042v x π （3）撤去磁场，加上匀强电场后，粒子做类平抛运动，
由
得n
Bv E 02= 方向：垂直v0指向第Ⅳ象限．
'0022t v x =2'02122t m qE x =。