黑龙江省安达市第七中学2021学年高二物理上学期月考试题

黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高二物理上学期月考试题黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高二物理上学期月考试题一、单选题1.如图所示为某示波管内的聚焦电场。实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度的大小分别为Ea和Eb,则( )A.,B.,C.,D.,2.假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N极磁单极子，其磁场分布与正 点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射式分布，如图所示.一质量为m.、电荷量为q的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v半径为R的匀速圆周运动，其轨迹如虚线所示，轨迹平面处于水平面中.（已知地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地磁场的影响），则（ ）A.带电粒子一定带负电B.若带电粒子带正电，从轨迹上方朝下看，粒子沿逆时针方向运动C.带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供D.带电粒子运动的圆周上各处的磁感应强度大小为3.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的()A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小4.如图所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置,分別为两环圆心,C为中点.一带负电的粒子从很远处沿轴线向下依次穿过两环,若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中下列说法正确的是( )A.粒子经过B点时加速度为零B.粒子经过B点和C点时动能相等C.粒子从A到C的过程中,电势能一直增大D.粒子从B到D的过程中,电场力做的总功为零5.如图,长为L,倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为,质量为m的小球,以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端时的速度仍为,则( )A.小球在B点时的电势能一定大于在A点时的电势能B.两点的电势差一定为C.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是二、多选题6.如图所示,是磁感应强度为B的匀强磁场的边界。一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场。若粒子速度为,最远能落在边界上的A点。下列说法正确的有( )A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于C.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于D.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于7.如图所示,水平放置的两块平行金属板,充电后与电源断开.金属板间存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直于纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度射入场区,恰好做匀速直线运动.则().A.粒子一定带正电B.若仅将板间距离变为原来的2倍,粒子运动轨迹偏向下极板C.若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍,粒子仍将做匀速直线运动D.若撤去电场,粒子在板间运动的最长时间可能是8.如图所示，半径为R的圆形区域位于正方形的中心，圆心为O, 与正方形中心重合.圆形区域内、外有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速率沿纸面从M点平行于边沿半径方向射入圆形磁场，并从N点射出，且恰好没射出正方形磁场区域，粒子重力忽略不计，已知磁感应强度大小为，则( )A.粒子由M点运动到N点时速度偏转角为90B.正方形区域的边长为C.粒子再次回到M点时所经历的时间为D.粒子再次回到M点时所经历的时间为9.如图所示，电源的电动势，内阻，电阻，电容器的电容，二极管D般是由硅或者锗管组成，具有单向导电性，下列判断正确的是（）A.开关闭合、断开时和均闭合时，电容器两端电压均为4 VB.开关闭合，断开，当合上，待电路稳定以后，电容器上电荷量变化了C.开关闭合，待电路稳定以后断开，流过的电荷量为D.开关闭合，待电路稳定以后断开，流过的电荷量为10.如图所示, 处固定有等量的同种正电荷,O为连线的中点,在连线的垂直平分线上,个带电粒子在A点由静止释放,结果粒子在三点的加速度大小相等,且关于连线对称。不计粒子受到的重力,则下列说法正确的是( )A.粒子在C点的速度大小为零B.带电粒子在O点的速度最大C.带电粒子在O点的加速度为零D.带电粒子从A点运动到B点的过程中,加速度先减小后增大11.如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子的重力.下列说法正确的是( )A.粒子一定带正电B.加速电场的电压C.D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷12.如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,和均为定值电阻,为滑动变阻器.当的滑动触头在的中点时合上开关S,此时三个电表、和V的示数分别为、和U.现将的滑动触头向a端滑动,则( )A.电源的总功率减小B.消耗的功率增大C.增大,减小,U增大D.减小,不变,U减小13.在如图所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度为的某种带正电粒子偏转角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,使该粒子穿过该区域,并使偏转角也为,不计粒子的重力,则( )A.电场强度E与磁感应强度B之比B.电场强度E与磁感应强度B之比C.粒子穿过电场和磁场的时间之比D.粒子穿过电场和磁场的时间之比14.某种小灯泡的图线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,四个电表均为理想电表.现闭合开关S,电压表的示数为4.0V,以下说法正确的是( )A.电压表的示数为1.0VB.电流表的示数为0.60AC.电源的输出功率为3.0WD.电源的电动势一定为8V,内阻为5三、计算题15.如图所示,在坐标系中,在的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场,为电场和磁场的边界,在处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板,带电粒子打到板上即被吸收(轨迹圆与挡板相切的粒子刚好不会被吸收),一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计.1.要使粒子不打到挡板上,磁感应强度大小B应满足什么条件?2通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点(图中未画出),求此时磁感应强度的大小.16.如图所示,静止于A处的带正电粒子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场(磁感应强度大小变化,方向如图所示,为匀强磁场的边界,边界处无磁场).静电分析器通道内有均匀辐射状分布的电场,粒子途经圆弧各处场强大小均为E,方向如图所示.已知圆弧虚线的半径为R,粒子质量为m,电荷量为q,粒子重力不计.1.求加速电场中的电压U的大小;2.若粒子最终能打在上,求磁感应强度B的取值范围.四、实验题17.某同学从废旧玩具上拆下电池、小电动机、电阻、电容、电感线圈等电子器材,现从这些材料中选取小电动机进行研究,想尽可能精确地描绘出电动机通电后两端电压U和流过内部线圈的电流的图线,要求包括(0,0)这组数据.准备的实验器材如下:待测电动机M(额定电压4.5V);电流表A(内阻比较小);电压表V(可看成理想电表);滑动变阻器R;电源E(电动势约为6V);开关S,导线若干.1.请你按实验要求完成图甲实物图的连接.2.为了读数简便,该同学每次调节滑动变阻器滑片都让电压表示数变化0.5V,下表为实验记录,试根据表中数据在图乙坐标系上描点后作出电动机两端电压U随电流的变化图线.实验次数12345678910电压00.501.001.502.002.503.003.504.004.50电流00.180.400.610.800.640.750.840.900.93电动机状态不转动转动3.由图可知该电动机内部线圈的电阻约为_.4.比较第5、6组数据,试说明为什么电动机两端电压U变大了,而通过它的电流反而减小了?_.5.为了更精确地描绘电动机在两种状态下工作的图象,在调节滑动变阻器时,有什么好的建议?_.18.按要求回答下列小题.1.某研究小组的同学为了测量某一电阻的阻值,A同学先用多用电表进行粗测.使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“10”挡位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“_”挡位,将红、黑表笔短接,再进行_,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示,则所测最的阻值为_.2.为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:A.电流表(量程0150mA,内阻约2.0)B.电流表(量程00.6A,内阻约0.5)C.电阻箱(最大电阻为99.99)D.电阻箱(最大电阻为999.9)E.电源(电动势3V,内阻为0.8)F.单刀单掷开关2个G.导线若干B同学设计的电路图如图乙所示,现按照如下实验步骤完成实验:调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值,仅闭合,使电流表指针冇较大的偏转且读数为;保持开关闭合,闭合开关,再次调节电阻箱的阻值为,使电流表的读数仍为.a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择_(填器材前字母).b.根据实验步骤可知,待测电阻_(用题目所给测量数据表示).3.利用以上实验电路,闭合,调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻,某同学通过调节电阻箱R,读出多组R和值,作出了图象如图丙所示.若图象中纵轴截距为,则电流表内阻_.19.某同学通过实验测量一种合金的电阻率。1.用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图甲所示的部件_(选填“”、“”、“”或“”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为_。2.图乙所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)。3.在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23和38,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议。参考答案 一、单选题1.答案：A解析：从题图中可以看出,两点处于一条等势线上,因此,电子从两点运动到c点的过程中,根据有,得,B、D错误.图中电场线密集的地方场强较大,A正确,C错误.2.答案：D解析：根据左手定则知，从轨迹上方朝下看，若该粒子沿顺时针方向运动，该电荷带正电，若该粒子沿逆时针方向运动，该电荷带负电,A、B错误;该粒子受到的洛伦兹力与所在处的磁感线方向垂直且斜向上，洛伦兹力与重力的合力提供做匀速圆周运动的向心力，C错误；由洛伦兹力与重力的合力提供该粒子做匀速圆周运动的向心力，结合勾股定理，有，得该粒子所在处的磁感应强度大小，D正确。3.答案：D解析：由于磁场方向与速度方向垂直,粒子只受洛伦兹力作用电粒子在磁场中所受的洛伦兹力提供所需的向心力, 得到轨道半径,由于洛伦兹力不做功,故带电粒子的线速度v大小不变,当粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,B减小,r增大,由角速度可知角速度减小,故D正确,ABC错误.4.答案：D解析：由题意可知两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,所以两个圆环产生的电场关于C点是对称的,结合矢量合成的方法可得,在轴线上,C点的合场强为零,B点场强向上,所以带负电的粒子在B点受到的电场力向下,加速度不为零,故A错误;由于两个圆环产生的电场关于C点是对称的,所以粒子从B到C电场力做的功与粒子从C到D电场力做的功的代数和零,所以粒子经过B点与经过D点时的动能相等,与经过C点时动能不相等,故B错误,D正确;粒子从A到C的过程中,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故C错误.5.答案：D解析：小球从A运动到B的过程中,重力势能增加,电势能减小,则小球在B点的电势能一定小于在A点的电势能,故A错误;根据动能定理得,得到,故B错误;若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产中的,因B点的电势小于A点的电势,则点电荷到B点的距离小于到A点的距离,则点电荷一定是负电荷,故C错误;当电场力与重力、支持力的合力为零时,小球做匀速直线运动,到达B点时小球速度仍为,小球的重力沿斜面向下的分力定,则当电场力沿斜面向上,大小为时,电场力最小值,场强最小,又知电场力,则该电场的场强的最小值一定是,故D正确.二、多选题6.答案：BC解析：当粒子从O点垂直射入磁场时,距离最大,最大距离为2r,又,所以。当粒子打在A点的左侧时,若入射方向不变,半径减小,速度小于,若入射方向调整,半径可能比原来大,也可能比原来小,所以其速度可能大于或小于,因为速度方向未知,故A错误;由于速度等于时最远到达A,故要使最远点在A右侧,速度必须大于,故B正确;当粒子从O点垂直射入磁场时,若刚好到达A点左侧距离d处,则有得,得,要满足条件,速度必须大于v,故C正确;由于粒子可沿任意方向飞入,速度极大的粒子仍可满足条件,故D错误。7.答案：CD解析：考査带电粒子在电场、磁场的复合场中运动.不计重力,粒子仅受电场力和磁场力做匀速直线运动,合力为零.电场力与磁场力等大反向.该粒子可以是正电荷,也可以是负电荷,A 错误;仅将板间距离变为原来的2倍,由于带电荷量不变,板间电场强度不变,粒子仍做匀速直线运动,B错误;若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍,粒子所受电场力和磁场力均变为原来的2倍,仍将做勻速直线运动,C正确;若撤去电场,粒子将偏向某一极板,甚至从左侧射出,粒子在板间运动的最长时间可能是在磁场中运动周期的一半,D正确.8.答案：AC解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设轨迹半径为，由洛仑兹力充当向心力可知，解得;由几何关系可知,粒子由M点运动到N点时速度偏转角为90，选项A正确；粒子在圆外正方形磁场中的轨迹半径为，粒子恰好不从边射出，则有，解得，则正方形的边长，选项B错误；粒子在圆形磁场中做圆周运动的周期，在圆形磁场中运动的时间，粒子在圆形以外的区域做圆周运动的周期，在圆形以外的磁场中运动时间，则再次回到M点的时间，选项C正确，D错误。9.答案：BC解析：设开关闭合、断开时，电容器两端的电压为，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律有，；闭合开关后，电容器两端电压为，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律有，所以电容器上的电荷量减少了，故选项A错误，选项B正确。闭合后，电容器上的电荷量为，再断开后，中的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比，故流过电阻的电荷量为，故选项C正确，D错误.10.答案：ABC解析：关于连线对称,则两点的电势相等,则粒子在两点的电势能相等,由于粒子只受电场力作用,则电势能和动能之和守恒,在A点的速度为零,则粒子在C点的速度大小为零,选项A正确;O点场强为零,则带电粒子在O点时,电场力为零,加速度为零,此时的速度最大,选项BC正确;粒子在两点加速度相同,则两点场强相同,根据等量同种电荷的电场线分布可知, 之间的电场线分布较两点密集,则带电粒子从A点运动到B点的过程中,电场力先增后减,则加速度先增大后减小,选项D错误;故选ABC.11.答案：ABD解析：由左手定则可知粒子带正电,故A正确;粒子在被加速,则有,根据电场力提供向心力,则有,联立解得,故B正确;根据洛伦兹力提供向心力,则有,可得,故C错误;若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同-点,说明运动的轨迹相同,由于磁场、电场与静电分析器的半径不变,则该群离子具有相同的比荷,故D正确.12.答案：AC解析：的滑动触头向a端滑动时,接入电路中的电阻增大,整个电路的总电阻增大,总电流减小,内电压减小,外电压增大,即电压表示数U增大,两端电压减小,、并联电路两端电压增大,通过的电流增大,而总电流减小,则通过的电流减小,故C正确,D错误;电源的总功率,总电流减小,电源的总功率减小,故A正确;消耗的功率,总电流减小,消耗的功率减小,故B错误.13.答案：BC解析：设粒子的质量为m,电荷量为q,场区宽度为L,粒子在电场中做类平抛运动,则有,则,解得;粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示,由几何知识得,解得,可得,A错误,B正确.粒子在电场中运动时间,在磁场中运动时间,而,联立解得,C正确,D错误.14.答案：AC解析：电压表的示数为4V,由图象得到的电流为0.6A,故另外两个灯泡的电流均为0.3A,再根据图象得到电压为1V,故电压表的示数为1.0V,电流表的示数为0.30A,故A正确,B错误;路端电压为,干路电流为0.6A.故输出功率为,故C正确;路端电压为,只有一组数椐,无法求解电动势和内阻,故D错误.三、计算题15.答案：1.2.见解析解析：1.粒子先在电场中做类平抛运动,有,其中,得到,进入磁场时速度方向与x轴夹角设为,则,进入磁场时粒子速度.粒子刚好不打到挡板上时轨迹与板相切,设此时粒子在磁场中运动半径为,由洛伦兹力提供向心力有,由几何关系得,得到,则,故要使粒子不打到挡板上需要满足.2.设粒子在磁场中运动半径为r,粒子再次回到x轴上,沿x轴前进的距离,且有,所以.设粒子通过P点,回旋次数为n,满足,所以(n为正整数),只能取、.时,此时;时,此时;时,此时.16.答案：1.2.解析：1.粒子在静电分析器中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得,解得,粒子在加速电场中加速,由动能定理得,解得.2.粒子的运动轨迹如图所示,当粒子恰好过N点时,由几何关系得,当粒子的轨迹刚好与相切时,由几何关系可得,若粒子最终能打在上,且由边界处无磁场可知粒子的轨迹半径取值范围为.粒子在磁场中做匀速圆周运动.由牛顿第二定律得,解得.四、实验题17.答案：1.如图甲所示2.如图乙所示3.2.504.见解析5.见解析解析：1.实验要求包栝(0,0)这组数据,所以滑动变阻器应该使用分压式接法,由于电压表可看成理想电表,所以电流表用外接法,连接实物图如图甲所示.2.根据描点法作出图象,如图乙所示.3.电动机不转动时为纯电阻,根据图象的斜率表示电阻可知.4.第5、6组数裾功率相同,但第5组数据电动机不转动,为纯电阻,热功率为1.6W,而第6组数据电动机已经转动,输入功率相同,有部分转化为机械功率,热功率减小,所以电流较小.5.在采集好5组数据后,应减小调货滑动变阻器的幅度,在此区间内多采集几组数据.18.答案：1.1;欧姆调零;182.a.A;b.3.2.2解析：1.测电阻时用“10”挡位并调零,测量时指针向右偏转角度太大,说明所选挡位太大,为准确测出电阻,应先将选择开关换成欧姆挡的“1”挡位,将红、黑表笔短接,再进行欧姆调零;由图示表盘可知,所测量电阻的值为.2.根据闭合电路欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流约为,如果电流表选B,则读数误差太大.故电流表应选A;根据闭合电路欧姆定律,断开时有闭合时有联立解得.3.闭合后,由闭合电路欧姆定律可得,则有,则图象的纵轴截距,解得.19.答案：1.B; 0.410; 2.7、9; 断路; 3.电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)解析：1.螺旋测微器读数前应旋紧止动旋钮,即部件,防止读数时螺杆移动;由图中的示数,读出合金丝直径为2.图示位置电压表的电压示数很大,而电流很小,调节滑动变阻器示数变化很小,可以判断电路中出现断路,使电压表和电流表串联在电路中,可能是电路中7、9两处出现了断路.3.由于电流表的内阻只有约0.3,又由于,因此采用电流表内接,可以减小电阻测量的误差;另外也可以采用多次测量求平均值的方法减小实验误差.32