宁夏石嘴山市高二物理上学期第二次月考试题 新人教版

石嘴山市第三中学2012-2013第一学期高二第二次月考
物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

共120分，考试时间120分钟。

注意事项： 1.答卷前将学号、班级填写清楚，将答案写在答题卡上，只交答题卡。

2.试卷中自由落体加速度取g=10m/s 2。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（每题3分，共48分。

每题有一项．．或是几项．．是正确的，全部选对得3分，漏选．．得2分，错选．．、不选．．
得0分） 1、关于分子电流，下面说法中正确的是: A ．分子电流假说最初是法国学者法拉第提出的
B ．分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的
C ．“分子电流”是专指分子内部存在的环形电流
D ．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象
2、关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是:
A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质
B ．由B =
IL
F
可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积IL 成反比 C ．磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向
D ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 3、关于安培力和洛伦兹力的异同，下列说法中正确的是
A.两种力本质上都是磁场对运动电荷的作用
B.洛伦兹力与带电粒子的运动方向有关，安培力与自由电荷定向移动的方向无关
C.两种力的方向均可用右手定则判断
D.安培力、洛伦兹力都一定不做功
4、通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则
A ．螺线管的P 端为N 极，a 接电源的正极
B ．螺线管的P 端为N 极，a 接电源的负极
C ．螺线管的P 端为S 极，a 接电源的正极
D ．螺线管的P 端为S 极，a 接电源的负极 5、在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a ，再将黑表笔分别连电阻器R 1的b 端和R 2的c 端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：
A ．直流10V 挡；
B ．直流0.5A 挡；
R 1 R 2
10Ω 5Ω 6VF
b c
C ．直流2.5V 挡；
D ．欧姆挡。

6、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
A ．离子由加速器的中心附近进入加速器
B ．离子由加速器的边缘进入加速器
C ．离子从磁场中获得能量
D ．离子从电场中获得能量
7、某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图所示，其中正确的是
8、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的
A 、总功率一定减小
B 、效率一定增大
C 、内部损耗功率一定减小
D 、输出功率一定先增大后减小
9、电流表的内阻足Rg = 100Ω，满刻度电流值是Ig= 1mA ，现欲把这电流表改装成量程为3V 的电压表，正确的方法是
A ．应串联一个0.1Ω的电阻
B ．应并联一个0.1Ω的电阻
C ．应串联一个2900Ω的电阻
D ．应并联一个2900Ω的电阻
10、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子（不计重力），恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。

则
A ．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动
B ．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转
C ．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转
D ．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动
11、带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是
A ．粒子先经过a 点，再经过b 点
B ．粒子先经过b 点，再经过a 点
C ．粒子带负电
D ．粒子带正电
12、质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图虚线所示，下列表述正确的是
F B V S
P
A
a
A ．M 带负电，N 带正电 B.M 的速度率小于N 的速率 C.洛伦磁力对M 、N 做正功 D.M 的运行时间大于N 的运行时间
13、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L 、质量为m 的通电直导线，电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是
A. B=mgsinθ／IL ，方向垂直斜面向下
B. B=mgtanθ／IL ，方向竖直向下
C. B=mg ／IL ，方向水平向左
D. B=mgcosθ／IL ，方向水平向左
14、初速度都是零的质子和α粒子，由同一位置经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做匀速圆周运动。

则质子和α粒子的轨道半径之比为：
A 、2：1
B 、 1：2
C 、
1:2 D 、2:1
15、如图所示，金属棒AB 用绝缘软线悬挂在磁感强度为B 、方向如图所示的匀强磁场中，且棒与磁场垂直，电流方向由A 指向B ，此时悬线张力不等于零，欲使悬线张力为零，可以采用的方法是
A 、磁场方向不变，电流反向，并适当增加磁感强度
B 、将电流反向，磁场方向不变，并适当增大电流强度
C 、电流方向不变，磁场方向不变，并适当增大电流强度
D 、电流方向不变，磁场方向不变，并适当减小磁感强度 16、如图所示，质量为m 电量为q 的带正电物体，在磁感强度为B 、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为μ的水平面向左运动，则
A.物体的速度由v 减小到零所用的时间等于mv/μ(mg+qvB)
B.物体的速度由v 减小到零所用的时间小于mv/μ(mg+qvB)
C.若另加一个电场强度为μ(mg+qvB)/q 、方向水平向左的匀强电场，物体做匀速运动
D.若另加一个电场强度为(mg+qvB)/q 、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动
第Ⅱ卷（选择题 共72分）
二、实验验填空题（共计21分）
17、(每空1分，共计3分)匀强磁场中有一段长为0.2m 的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A 的电流时，受到N -2
106⨯的磁场力，则磁场的磁感强度是____特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_ _特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特． 18、（每小题3分，共计18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ．
图2
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为
___________mm （该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A )、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
中的_________图．
（3）图3是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端．请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数
据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U ─I 图线．由图线得到金属丝的阻值R x =___________Ω(保留两位有效数字)．
次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
V A R S R x 甲 V R S 乙 A R x P R x
图3
I /A
图4
U /V 0.5 1.5
2.5 2.0 1.0 V
A
R S R x 丙
丁 R S V A R x
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)． A ．1×10-2Ω⋅m B ．1×10-3Ω⋅m C ．1×10-6Ω⋅m D ．1×10-8Ω⋅m （6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中
正确的选项是___________(有多个正确选项)．
A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
三、计算题（共51分。

解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案不得分。

有单位的数值，答案必须写出单位，需要画受力图的必须画出受力图．．．．．．．。

否则不得分。

） 19、（8分）边长为10cm 、匝数为10的正方形线圈，垂直于磁感应强度B 的方向置于0.2T 的匀强磁场中。

试求：
（1）图示位置时，穿过线圈的磁通量为多少？
（2）若将线圈以一边为轴转过60°，则穿过线圈的磁通量为多少？
20、（8分）如图所示，两平行金属板P 1和P 2之间的距离为d 、电压为U ，板间存在磁感应强度为B 1的匀强磁场. 一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动. 粒子通过两平行板后从O 点进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN 上的A 点. 已知粒子的质量为m ，电荷量为q . 不计粒子重力. 求：
（1）粒子做匀速直线运动的速度v ；
（2）O 、A 两点间的距离x .
21、（10分）如图所示，在x 轴上方第一象限内有垂直于xy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ；在x 轴下方的第四象限内有沿Ｘ轴正方向的匀强电场，场强为E ，一质量为m ，电量为-q 的粒子从坐标原点O 沿着y 轴正方向以速度ＶＯ射入。

求此粒子射出电场的位置及在磁场与电场中运动的总时间（重力不计）。

22、（10分）质量为m ，带电量为q 的液滴以速度v 沿与水平成45︒角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图所示．液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动．试求：
－B a
b B 1
＋ O
A P 1 P 2 M
（1）电场强度E 和磁感应强度B 各多大？
（2）当液滴运动到某一点A 时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？说明此后液滴的运动情况（即求：半径与周期）．
23：（7分）如图所示，导体棒ab 质量为m ，电阻为R ，放在与水平面夹角为a 的倾斜金属导轨上，导轨间距为d ，电阻不计，系统处于竖直向上磁感应强度为B 的匀强磁场中，电池内阻不计.问： （1）导体光滑时，电源电动势E 为多大才能使导体棒静止在导轨上？
（2）若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E 应为多大？
24：（8分）如图所示，在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场方向垂直于xOy 平面向里。

一带正电的粒子（不计重力）从O 点沿y 轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t 0时间从P 点射出。

（1）求电场强度的大小和方向。

（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O 点以相同的速度射入，经
2
t 0
时间恰从半圆形区域的边界射出。

求粒子运动加速度的大小。

（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O 点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。

石嘴山市第三中学2012-2013第一学期高二第二次月
考
x
y
O B
a B
E
A v
a
b
物理答题卡
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（每题3分，共48分，全部选对得．．．．．3．分，漏选得．．．．．2．分，错选、不选得．．．．．．．．0．分）．．
二、实验填空题（共21分）
17、_____0.1 ___，___0.1___,____0.1 ____,。

（共3分每空1分）
答案：
18、 （1）（0.395~0.399） （2）甲 （3）如答图3
（4）如答图3 （4.3~4.7） （5）C （6）CD 解析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399)。

（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R x 约5Ω。

则有
501.05==A x R R ，6005
3000
==x V R R 比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。

由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。

（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使R x 两端的电压为0。

先连外接法（线1）再连分压法（线2和3），此时滑片P 必须置于变阻器的左端。

（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U -I 图线。

其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U -I 图线上，有5.4220
.000
.1==
x R Ω(4.3～题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
B
A
A
C
A AD D ABC C BD AC A ABC D C CD
P R x
答图3 0 I /A
答图4
U /V 0.5 1.5 2.5
2.0
1.0
4.7)。

（5）根据电阻定律S
l
R x ρ=有662105.45.010397.014.35.4--⨯=⨯⨯⨯==l S R x ρΩ·m ，估算出的金属丝电阻率是C 。

（6）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。

答案C D 。

三、计算题（共51分。

解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案不得分。

有单位的数值，答案必须写出单位，需要画受力图的必须画出受力图。

否则不得分。

） 19：解析：依题意：
（1）米厘米0.1
10==L 磁通
量
wb 1020.10.10.232-⨯=⨯⨯===ΦBL BS
（4分） （2
）
wb os BS 3-010160c ⨯==Φ
（4分）
20解析：：依题意：（1）两平行金属板间的电场强度 d
U
E =
带电粒子在两板间做匀速直线运动，所受电场力与洛伦兹力平衡，即1qvB qE = （2分） 解
得
粒
子
的
速
度
1
1dB U B E v ==
（2分）
（2）粒子在磁感应强度为B 2的磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力公式和牛顿第二
定律R v m qvB 2
2=
粒
子
做
圆
周
运
动
的
半
径
2
qB mv
R =
（2分）
由题意可知 x = 2R 解
得
O
、A 两点间的距离 x =
d
B qB mU
212
（2分） 21、解析：依题意：在B 中：x=2R=2mv 0/qB
（2分） t1=t/2=qB m /π
（2分）
在E 中：2
22q t m
E X =
20t v Y =
（2分）
EB
v q
m t 022=
（2分）
出电场的位置为（0，BE v q mv 00
2-）运动时间为BE
v q m
qB m 0
2t +
=π （2分）
22、解析：（1）qv
mg
2=B ,q /mg =E ； （各2分共计4分）
（2）a =，2
2
2v v R a
2g
，g
v
π2=
v R π2=T （各2分共计6分）
23、解析：1. 导轨光滑时，导体棒受重力mg 、支持力N 、安培力F 三力作用，如右图所示，根据三角形定则可知: F ＝mgtana 又∵F ＝BIL ＝BId I ＝E/R ∴E ＝I R ＝﹙ F / Bd ﹚R ＝mgRtana / Bd
（2分）
2. 导体棒与导轨间存在摩擦力时，静摩擦力可能平行斜面向上，也可能平行斜面向下。

⑴当静摩擦力平行斜面向上，且f ＝μN 时，安培力F m 最小，由平衡条件可知： ∵mgsina ＝μN + F m cosa 又∵N ＝mgcosa + F m sina ∴F m ＝mg ﹙sina －μcosa ﹚/﹙cosa +μsina ﹚ 而F m ＝BIL ＝BId I ＝E/R
∴E m ＝I R ＝﹙F m / Bd ﹚R ＝ mgR ﹙sina －μcosa ﹚/Bd ﹙cosa +μsina ﹚ （2分）
⑵当静摩擦力平行斜面向下，且f ＝μN 时，安培力F max 最大，由平衡条件可知： ∵mgsina +μN ＝F max cosa 又∵N ＝mgcosa + F max sina ∴F max ＝mg ﹙sina +μcosa ﹚/﹙cosa －μsina ﹚
而F max ＝BIL ＝BId I ＝E/R
∴E max ＝I R ＝﹙F max / Bd ﹚R ＝mgR ﹙sina +μcosa ﹚/Bd ﹙cosa －μsina ﹚ （2分）
综上所述，易知：
mgR ﹙sina －μcosa ﹚/Bd ﹙cosa +μsina ﹚≤E max ≤mgR ﹙sina +μcosa ﹚/Bd ﹙cosa －μsina ﹚ （1分）
24、解析：（1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，初速度为v ，电场强度为E 。

可判断出粒子受
到的洛伦磁力沿x 轴负方向，于是可知电场强度沿x 轴正方向
且有 qE =qvB ① 又 R =vt 0 ②
则 0
BR
E t =
③ （2分） （2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y 方向位移 2
2t y v
= ④ 由②④式得 2
R
y = ⑤
设在水平方向位移为x ，因射出位置在半圆形区域边界上，于是 3x R = 又有 2
01()22
t x a = ⑥ 得 0
43R
a =
⑦ （2分） （3）仅有磁场时，入射速度4v v '=，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r ，由牛顿第二定律有
2
v qv B m r
''= ⑧
又 qE =ma ⑨ 由⑦⑧⑨式得 33
R
r = ⑩ 由几何关系 sin 2R
r
α=
○11
即
sin 2α= 3
πα= ○12 （2分）
带电粒子在磁场中运动周期
2m
T qB π=
则带电粒子在磁场中运动时间
2
2R t T α
π=
所以
018R t t =
○13 （2分）。