山西省山大附中2013-2014学年高二12月月考物理试卷Word版含答案

山西大学附中
2012~2013学年第一学期高二12月月考
物理试题
考试时间：90分钟
一. 不定项选择题(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有的只有一个正确,有的有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不答得0分)。

1、19世纪20年代，以赛贝克为代表的科学家已经认识到温度差引起电流。

安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，从而提出“地球磁场是绕地球的环形电流引起的”假设。

已知磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，则该假设中的电流方向是
A.由西向东垂直磁子午线
B.由东向西垂直磁子午线
C.由南向北沿磁子午线
D.由赤道向两极沿磁子午线
2、关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是
A．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
B．在磁场中，没有画磁感线的地方就没有磁场
C．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
3、如图所示线框abcd在竖直面内，可以绕固定的轴OO’转动。

现通以abcda电流，要使它受到磁场力后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是
A垂直纸面向外
B竖直向上
C竖直向下
D在上方垂直纸面向里，在下方垂直纸面向外
4、在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平
放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。

当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当发现小磁针偏转了45º时，通过该导线的电流为（已知直导线在某点产生磁场的磁感应强度与通过直导线的电流成正比）
A．2I B．3I C. 3I D．无法确定
5、已知长直通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与该导线中的电流成正比，与该点到导线的距离成反比。

如图所示，a、b、c、d四根长直通电导体棒平行放置，它们的横截面构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、d中电流方向垂直纸
面向里，c中电流方向垂直纸面向外，电流大小满足：Ia=Ic=Id<Ib，则
关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向可能是
A．由0点指向aob区域 B．由0点指向boc区域
C．由O点指向aod区域 D．c导线受到的磁场力沿ac方向向外
6、如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O’
点，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保
持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则磁感应强度方向和大小
可能为
A．z正向，mgtanθ/IL B．y正向，mg/IL
C．z负向，mgtanθ/IL D．沿悬线向上，mgsinθ/IL
7、磁电式电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法，正确的有
A.增加电流表中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度
B.增强电流表中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度
C. 电流表中通的电流越小，电流表的灵敏度越高
D.电流表中通的电流越大，电流表的灵敏度越高
8、垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是下图中的
9、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压.在图示磁极配置
的情况下，下列表述正确的是
A．金属板A的电势较高
B．通过电阻R的电流方向是b→R→a
C．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做正功
D．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体不做功
10、如图所示，水平导线中通有稳恒电流，，导线正下方的电子e的初
速度方向与电流方向相同，其后电子将
A.沿路径a运动，轨迹是圆
B.沿路径a运动，曲率半径变小
C.沿路径a运动，曲率半径变大
D.沿路径b运动，曲率半径变小
11、极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气
层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这
些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成
的原因是
A．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小
C．可能是粒子的带电量减小
D．南北两极的磁感应强度较强
12、假设有一固定的S极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图所示。

距离它r处磁感应强度大小为B = k/r2，k为常数。

现有一带电小球在S极附近做匀速圆周运动。

则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是
A．若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示
B．若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正下方，如图乙所示
C．若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示
D．若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正下方，如图乙所示
二、实验题（共16分）
13、在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，某同学设计了如图所示的电路，测得了七组数据（如下表）．
(1)根据表中实验数据在图中作出I-U图线；从图线中得出，电源电动势E= V，内电阻r= Ω.
(2)若一位同学未画出图线，只选用其中两组U
和I的数据，根据公式E= U1+I1r和E=U2+I2r
算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，
请你利用第4组和第5组数据求得电源的电动
势E= V，内电阻
r= Ω。

（3）这位同学对以上实验还进行了系统误差
分析。

其中正确的是（）
A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表
的分流作用
B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表
的分压作用
C．实验测出的电动势小于真实值
D．实验测出的内阻大于真实值
三、计算题（共36分）
14、（8分）如图所示，一带电液滴在相互垂直
的匀强电场和匀强磁场中运动，已知电场强度
的大小为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，
方向垂直纸面向里．若此液滴在垂直于磁感应
强度的平面内做半径为R的匀速圆周运动，设液滴的质量为m，求：
（1）液滴的速度大小和绕行方向；
（2）液滴从最高点运动到最低点的最短时间。

15、（8分）如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固
定的光滑圆形导轨内侧，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直
方向的外加匀强磁场中（其它磁场忽略不计），当导体棒中通有一
自右向左的电流I时，导体棒静止在偏离竖直方向成37°角的导
轨上，取sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）磁场的磁感应强度B；
（2）每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N．
16、（10分）如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里
的匀强磁场，磁感应强度为B.在x轴下方有沿y轴负方
向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电荷量为-q的粒
子从坐标原点O沿着y轴正方向射出，射出之后，第二次
到达x轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出的速度
v 和运动的总路程s.(重力不计)
17、（10分）如右图所示为一电流表的原理示意图．质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外．与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示
标尺上的读数，MN 当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合：当MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强
度．求
(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g )
(2)若要电流表正常工作，MN 的哪一端应与电源正极相接？
(3)若 2.0 N /m k ＝，m bc m ab 05.0,2.0== ,0.20 T B ＝，
此电流表的量程是多少？(不计通电时其它导线电流产生的磁场)
(4)若将量程扩大到原来的2倍，磁感应强度应变为多大？
山西大学附中
2012~2013学年第一学期高二12月月考
物理试题答案与评分标准
（考试时间：90分钟）
一. 不定项选择题(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有的只有一个正确,有的有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错或不答得0
二、实验题（共16分）
13、（1）图像略4分
E= 1.41~1.51 V ，r= 0.68~0.78 Ω. 每空2分
（2）E= 3.10 V ，r= 6.00 Ω 每空2分
（3）AC 4分
三、计算题（共36分）
14、（8分）如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动，已知电场强度的大小为E ，方向竖直向下，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内做半径为R 的匀速圆周运动，设液滴的质量为m ，求：
（1）液滴的速度大小和绕行方向；
（2）液滴从最高点运动到最低点的最短时间。

解答： (1)重力和电场力平衡，液滴带负电，洛仑兹力提供向心力，绕行方
向顺时针方向 2分
由 ,2
R
v m Bqv = 2分 得m
qBR v =
1分 （2）周期v R T π2= 1分 得qB
m T π2= 1分 qB
m T t π==2 1分
15、（8分）如图所示，一质量为m 的导体棒MN 两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨内侧，两导轨平行且间距为L ，导轨处在竖直方向的外加匀强磁场中（其它磁场忽略不计），当导体棒中通有一自右向左的电流I 时，导体棒静止在偏离竖直方向成37°角的导轨上，取sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）磁场的磁感应强度B ；
（2）每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N ．
解答：由平衡条件有
mg
F tg =︒37 2分 BIL F = 2分 得IL
mg B 43= 1分 （2）mg F N =︒37cos 2 2分 得mg F N 8
5= 1分
16、、如图所示，在x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁
场，磁感应强度为B.在x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强
电场，场强为E ，一质量为m ，电荷量为-q 的粒子从坐标
原点O 沿着y 轴正方向射出，射出之后，第二次到达x 轴
时，它与点O 的距离为L ，求此粒子射出的速度v 和运动
的总路程s.(重力不计)
解：圆周运动半径 2
L r =
1分 洛伦兹力提供圆周运动向心力 r
v m Bqv 2
= 2分
解得 m
qBL v 2= 1分 电场中做匀变速直线运动 al v 22= 1分
m
qE a = 2分 解得 mE
L qB l 82
2= 1分 运动的总路程 mE L qB L
l r s 4222
2+=+=ππ 2分
17、如右图所示为一电流表的原理示意图．质量为m 的均质细金属
棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲
度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，
方向垂直纸面向外．与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标
尺上的读数，MN MN 中没有电流通过且处于平衡
状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合：当MN 中有电流通过时，指
针示数可表示电流强度．求
(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g )
(2)若要电流表正常工作，MN 的哪一端应与电源正极相接？
(3)若 2.0 N /m k ＝，m bc m ab 05.0,2.0== ,0.20 T B ＝，此电流表的量程是多少？(不计通电时其它导线电流产生的磁场)
(4)2倍，磁感应强度应变为多大？
【答案】(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10T 【解析】
试题分析：(1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为x ∆，则有mg k x ∆＝① 1分
② 1分 (2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此M 端应接正极． 2分 间电流强度为I m .则有
2分
联立②③并代入数据得m 2.5 A I ＝．④ 1分
(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有
1分 由①⑤式得：
1分 代入数据得：0.10 .B T '＝ 1分。