物理-四川省成都市树德中学2017-2018学年高二下学期开学考试理综 .doc

四川省树德中学2018届高二下学期开学考试理综物理试题14．下列说法正确的是（ ）A.由/I q t =可知道I 与q 成正比B.若电荷在A 点电势能大于在B 点电势能，则A 点电势可能小于B 点电势C.奥斯特发现了磁场产生电流的条件和规律D.美国物理学家密立根最早用油滴实验测出了元电荷量，元电荷就是一个质子15.下列说法正确的是（ ）A.图甲，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的速度变大，加速度变大B.图乙，两同心圆环A 和B 处在同一平面内，B 的半径小于A 的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量A B φφ>C.图丙，半径为L 六分之一圆弧的导线，导线通以由A 到C 、大小为I 的恒定电流，则导线所受安培力为ILBD.图丁，某一导体的伏安特性曲线AB 段，导体在6V 时电阻为120Ω16.科学家研究发现，磁敏电阻（GMR ）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR 为一个磁敏电阻，R 和2R 为滑动变阻器，1R 和2R 为定值电阻，当开关1S 和2S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则（ ）A.只调节电阻R ，当1P 向右端移动时，电阻消耗的电功率变大B.只调节电阻R ，当1P 向右端移动时，带电微粒向下运动C.只调节电阻2R ，当2P 向下端移动时，电阻1R 消耗的电功率变大D.只调节电阻2R ，当2P 向下端移动时，带电微粒向下运动17.如图所示，两块水平放置的金属板组成一平行板电容器距离为d ，用导线、开关S 将其与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中，两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为+q 的小球，已知S 断开时传感器上有示数，S 闭合时传感器上的示数变为原来的一半，则线圈中磁场的磁感应强度的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）A.正在增加，t 2mgd nqφ∆=∆ B.正在增加，t 2mgd qφ∆=∆ C.正在减弱，t 2mgd qφ∆=∆ D.正在减弱，t 2mgd nq φ∆=∆ 18.如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NCL 的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x 轴正向的电流I ，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B ，图中a 、b 是垂直于z 轴方向上水槽的前、后两内侧面，则（ ）A.a 处电势高于b 处电势B.溶液的上表面电势高于下表面的电势C.a 处离子浓度大于b 处离子浓度D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度19.如图所示，竖直平面内有一个圆，BD 是其竖直直径，AC 是其另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周所在平面，带等量负电荷的相同小球从圆心O 以相同的初动能沿不同方向射出，小球会经过圆周上不同的点，其中通过圆周上A 点的小球动能最小，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（ ）A.电场方向沿OA 方向B.小球经过圆周上的不同点时，过B 点的小球的动能和电势能之和最小C.小球经过圆周上的不同点时，过C 点的小球的电势能和重力势能之和最小D.小球经过圆周上的不同点时，机械能最小的小球应经过圆弧CND 上的某一点20.如图所示， 以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B ，060,A AO L ∠==，在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子（不计重力作用），粒子的比荷为q/m ，发射速度大小都为0v ，且满足0/v qBL m =。

粒子发射方向与OC 边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（ ）A.粒子有可能打到A 点B.以060θ=飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以030θ<飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D.在AC 边界上只有一半区域有粒子射出21.如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B ，将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P ，导体棒最终以2v 的速度匀速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g ，下列选项正确的是（ ）A. 2sin P mgv θ=B. 3sin P mgv θ=C.当导体棒速度达到0.5v 时加速度大小为0.5sin g θD.在速度达到2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功22.（8分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。

所用部分器材已在图中给出，其中D 为位于纸面内的U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；A 为电流表；S 为开关。

此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

完成下列主要实验步骤中的填空：（1）①按图连线。

②保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m 。

③闭合开关S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出______________，并用天平称出此时细沙的质量m 。

④用米尺测量D 的底边长度L 。

（2）用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=__________。

（3）判定磁感应强度方向的方法是：若_______________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

23.（8分）某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程为3V 的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一个量程为500A μ，内阻200g R =Ω灵敏电流计G 和一个电阻箱()09999R Ω。

（1）为了把灵敏电流计改装成量程为2V 的电压表继续实验，电阻箱R 应调整至_______Ω。

（2）探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了如图乙所示的实验电路，同样测出了干电池的电动势和内阻。

①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计（G ）的示数I 和电阻箱的阻值R ，电源的电动势和内阻分别用E 和r 表示，则1I和R 的关系式为____________。

②然后以1I 为纵坐标，以R 为横坐标，做出1R I-图线为一直线，如图丙所示，测得直线在纵轴上的截距b=134，直线的斜率23k =，则该电池的电动势E=______V ，内阻r=______Ω。

24.（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角037θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度0.50B T =、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=3V 、内阻0.5r =Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.04kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属棒导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻1R =Ω，金属导轨电阻不计，g 取210/m s 。

已知00sin370.8,cos370.8==，求：（1）导体棒受到的安培力大小；（2）导体棒受到的摩擦力大小。

25.（16分）如图所示，足够长的粗糙斜面与水平面成037θ=放置，在斜面上虚线aa '和bb '与斜面底边平行，且间距为0.1d m =，在aa b b ''围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T ；现有一质量为m=10g ，总电阻为1R =Ω，边长也为d=0.1m 的正方形金属线圈MN-PQ ，其初始位置PQ 与aa '重合，现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动，当金属线圈从最高点返回到磁场区域时，线圈刚好做匀速直线运动。

已知线圈与斜面间的动摩擦因数为0.5μ=，不计其它阻力（取002sin 370.6,cos370.8,10/g m s ===）求：（1）线圈向下返回磁场区域时的速度；（2）线圈上离开磁场区域时的动能；（3）线圈向下通过磁场过程中，线圈电阻R 上产生的焦耳热。

26.（18分）如图所示，在xoy 平面的第II 象限的某一区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B1，磁场区域的边界为半圆形，有一质量1210m kg -=、带正电710q C -=的a 粒子从O 点以速度2010/v m s =，沿与y 轴正方向成030θ=射入第II 象限，经磁场偏转后，从y 轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，进入第I 象限，P 点纵坐标为3P y m =，y 轴右侧和垂直于x 轴的虚线左侧间有平行于y 轴指向y 轴负方向的匀强电场，a 粒子将从虚线与x 轴交点Q 进入第IV 象限，Q 点横坐标63Q x m =，虚线右内里有垂直纸面向里的匀强 磁场2B ，其磁感应强度大小21B B =。

不计粒子的重力，求：（1）匀强电场的电场强度E 的大小（保留三位有效数字）；（2）半圆形磁场感应强度B 的大小和半圆形磁场区域B 的最小面积S ；（3）若在a 粒子刚进入磁场1B 的同时，有另一带电量为-q 的b 粒子，从y 轴上的M 点（图中未画）以速度0v 垂直于y 轴射入电场，a 、b 粒子将在2B 区域迎面相遇于N 点，求N 点的坐标。

（不计a 、b 粒子间的相互作用力）【参考答案】14.B 15.C 16.A 17.A 18.C 19.BC 20.AC 21.AD22. 【答案】重新处于平衡状态 电流表的示数2121m m g I m m IL-> 【解析】（1）金属框平衡时测量才有意义，读出电流表的示数I ；此时细沙的质量2m 并用天平称量细沙质量；（2）安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力根据平衡条件，有： 21m m g BIL -=，解得：21m g m g B IL-=； （3）若21m m >，则安培力的方向向下，根据左手定则可得，磁场的方向向外；反之磁感应强度方向垂直纸面向里。

23. 【答案】3800 11g R r R I E E+=+ 1.5 1.0 【解析】解：（1）将电流计改装成电压表，应串联一个大电阻，根据串并联电路的规律可知： 32200380050010R -=-=Ω⨯； （2）①根据闭合电路欧姆定律可知：g E I R r R=++， 变形可得：11g R r R I E E+=+； ②根据图象和公式可知：1,K g R rb E E+==，根据题意可知： 1.5; 1.0E V r ==Ω； 24. 【答案】（1）0.40N ；（2）0.16N【解析】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有： 03210.5E I A A R r ===++， 导体棒受到的安培力：20.400.500.40F ILB N N ==⨯⨯=安；（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：01sin370.04100.60.24F mg N N ==⨯⨯=，由于1F 小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f ，根据共点力平衡条件得：0sin 37mg f F +=安，解得：()0sin370.400.240.16f F mg N N =-=-=安25. 【答案】（1）2m/s ；（2）0.1J ；（3）0.004J【解析】（1）线框进入磁场时，产生的感应电动势：E Bdv =， 电流：EI R =，安培力：F BId =，线框做匀速直线运动，由平衡条件得：sin cos mg mg F θμθ=+， 解得：v=2m/s ；（2）线圈离开磁场最高点的距离为x ，线圈离开磁场最高点时， 由动能定理得：sin cos 0x mg mgx E θμθ--=-，线圈从最高点进入磁场时，由动能定理得：sin cos 0x mgx mgx E θμθ-=-， 其中：212x E mv =，解得：0.1x E j =；（3）线圈向下匀速通过磁场过程中，由能量守恒定律得：2sin 2cos 0mg d mg d W θμθ-+=，焦耳热：Q=-W ，解得：Q=0.004J ；26. 【答案】（1）55.5610/N C ⨯；（2）203,03m ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【解析】（1）a 粒子在电场中作类平抛运动，运动时间为t0Q x v t = ①212p y at = ②qEa m = ③由①②③解得：35.5610/E N C =⨯；（2）a 粒子在磁场1B 中作匀速圆周运动，轨迹如图所示，半径为1R ，由图可知，11sin p R y R θ=+ ④ 代入数据解得：1=1R m ，20101mv qB v R = ⑤ 由④⑤解得：11B T =，设a 粒子在A 点进入磁场1B ，AP 的中点为最小半圆磁场区域的圆心，半径为r ，0sin 60r R =，⑥半圆形磁场区域1B 的最小面积；221328s r m ππ==； （3）设a 粒子在A 点进入磁场2B 时的速度v 与x 轴的夹角为α，轨道半径为2R ，则： 0tan at v α= ⑦ 0030,cos v v αα==⑧ 22233mv R m qB == ⑨ 设a 粒子在磁场1B 中的射出点为c ，由题意分析知b 粒子与a 粒子在2B 区域迎而相遇，其轨迹与a 粒子轨迹恰好对称，所以b 粒子在磁场2B 中的入射点为c ，半径：32R R =， 由粒子在磁场中运动的周期：2m T qBπ= （10） 粒子a 在1B 和2B 中做圆周运动的周期12T T 、与b 粒子在2B 中作圆周运动的周期3T 的关系是：123=T T T =，a 粒子在1B 中运动时间为：13T t '=，11 所以，当a 粒子到Q 点时，b 粒子在磁场中已运动了213T t =，接下来在各自运动三分之一周期即相遇，即a 、b 粒子相遇点N 是轨迹与x 轴的交点。