2018-2019学年高二物理上学期第16周周考试题.doc

xx-2019学年高二物理上学期第16周周考试题内容板块具体内容题型题号分值难度预估能力层次理解/推理实验分析/综合洛伦兹力选择题160.85安培定则选择题260.7磁感应强度、矢量叠加选择题360.58带电粒子在磁场中的运动选择题460.7带电粒子在磁场中的运动实验题560.67质谱仪计算题6200.28 带电粒子在磁场中的运动选择题760.75速度选择器选择题860.7加速器选择题960.55带电粒子在磁场中的运动选择题1060.35 实验题1190.4 计算题12120.72选择题1350.64计算题14100.6选择题1550.64计算题16100.6总计1100.57531542图6 图7图89（多选）如图7所示，环型对撞机是研究高能粒子的重要装置正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是()A对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大D对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变10（多选）如图8所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是() A电子在磁场中运动的时间为B电子在磁场中运动的时间为C磁场区域的圆心坐标为(，) D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2L)题号12345678910答案二、实验题（本题共两小题，18分）11. (8分)在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示(1)从图中可读出金属丝的直径为_mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为20 )，除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A直流电源：电动势约12 V，内阻很小；B电流表A1：量程00.6 A，内阻约为0.5 ；C电流表A2：量程03.0 A，内阻约为0.1 ；D电压表V：量程03 V，内阻约为10 k；E滑动变阻器R：最大阻值20 ；F开关、导线若干为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_(填A1或A2)(3)根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图(要求电阻丝上的电压从零开始变化)12(10分)如图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数测量点表针偏情况c、dd、ee、f(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的_挡(用字母序号表示)A2.5 V B10 VC50 V D250 V在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(填“a”或“b”)该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是_(假设只有下列中的某一项有故障)A灯L1断路 B灯L2短路 Cc、d段断路 Dd、f段断路(2)用欧姆挡检查：测试前，应将开关S_(填“断开”或“闭合”)测量结果如下表所示，由此可以判定故障是_.A.灯L1断路 B灯L2断路C灯L1、L2都断路 Dd、e间导线断路三、计算题（本题共两小题，32分）13. (14分)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻忽略不计R1、R2、R3、R4均为定值电阻，C是电容器，开关S是断开的现将开关S闭合，则在闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量是多少？14(18分)如图所示，abcd是一个边长为L的正方形，它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线一带电粒子从ad边的中点O与ad边成30角且垂直于磁场方向射入若该带电粒子所带电荷量为q、质量为m(重力不计)，则该带电粒子在磁场中飞行时间最长是多少？若要带电粒子飞行时间最长，带电粒子的速度必须符合什么条件？第三部分：考试答案1ABD带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上2A带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁场方向的夹角有关，当速度方向与磁场方向平行时，它不受洛伦兹力作用，又不受其他力作用，这时它将做匀速直线运动，故A项正确因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，改变速度方向，因而同时也改变洛伦兹力的方向，故洛伦兹力是变力，粒子不可能做匀变速运动，故B、C两项错误只有当速度方向与磁场方向垂直时，带电粒子才做匀速圆周运动，故D项中“只能”是不对的3C从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左4.D根据安培定则(右手螺旋定则)可以判断A导线在C处的磁感应强度为BA，大小为B，方向在纸面内垂直于连线AC，B导线在C处的磁感应强度为BB，大小为B，方向在纸面内垂直于连线BC.如图所示，由BA、BB按平行四边形定则作出平行四边形，则该平行四边形为菱形，故C处的总磁感应强度B2Bcos 30B.5C只有电场时，粒子做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，故t1t2；只有磁场时做匀速圆周运动，速度大小不变，但沿AC方向的分速度越来越小，故t3t2，综上所述可知，选项C对6D本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识带电粒子在金属板中做直线运动，qvBEq，v，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中R，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，D项正确7D在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：mvmgHmvmgHqEd故vMvN，A、C不正确最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力因vMvN，故压力FMFN，B不正确在电场中因有电场力做负功，有部分机械能转化为电势能，故小球不能到达轨道的另一端D正确8B本题实际上是一个速度选择器的模型，带电粒子以速度v平行于金属板穿出，说明其所受的电场力和洛伦兹力平衡，即qEqvB，可得v.只要带电粒子的速度v，方向为如题图所示方向，均可以匀速通过速度选择器，与粒子的种类、带电的性质及电荷量多少无关，因此A错误，B正确若vv，则有qvBqE，洛伦兹力大于电场力，粒子将向洛伦兹力方向偏转而做曲线运动，电场力做负功，粒子的速度将减小，但当粒子速度变化，洛伦兹力也随之发生变化，所以粒子所受合外力时刻发生变化，因此粒子不做匀变速曲线运动，C错若vv，则qvBqE，将向电场力方向偏转，由于粒子电性不知，故D错9BD10.BC12(1)0.520(0.5200.522)(2)A1(3)见解析图解析(1)螺旋测微器的读数，先读固定刻度值0.5 mm，再加上可动刻度(2.00.01 mm)为0.520 mm；(2)因为电压表量程为3 V，所以通过电流表的最大电流Im A0.15 A，故电流表选A1.(3)滑动变阻器应选择分压式接法，因为如果限流式接法会超过电压表的量程；因为500，200，所以电流表选择外接法，实验电路图如右图所示12(1)BaD(2)断开D解析 (1)多用电表的直流电压挡内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路)时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零。因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显起见,量程不宜过大。本题中电源的电动势为6 V，故选10V量程即可。测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果，a、b间有示数，说明b电源a完好；c、b间有示数,说明b电源ac完好；c、d无示数，说明cL1d间完好；d、f有示数，说明fbacd完好，故应是d、f段断路另外，若灯L2短路，则d、f间应无示数(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯L1断路；接e、f时有示数，说明也不是灯L2断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路13CES断开时，电源与R1、R2串联，R3、R4和电容器串联后与R2并联，由于电容器可看做断路，故R3、R4上电压为零，电容器上电压等于R2的电压，且上极板电势高，带正电Q1S闭合时，R1、R2串联后与R3并联，R4和电容器串联后并联在R1两端，电容器上的电压等于R1两端的电压，且上极板电势低，带负电Q2闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量为QQ1Q2CE.14.v解析从题设的条件中，可知带电粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，它做匀速圆周运动，粒子带正电，由左手定则可知它将向ab方向偏转，带电粒子可能的轨道如下图所示(磁场方向没有画出)，这些轨道的圆心均在与v方向垂直的OM上带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB，r运动的周期为T由于带电粒子做匀速圆周运动的周期与半径和速率均没有关系，这说明了它在磁场中运动的时间仅与轨迹所对的圆心角大小有关由图可以发现带电粒子从入射边进入，又从入射边飞出，其轨迹所对的圆心角最大，那么，带电粒子从ad边飞出的轨迹中，与ab相切的轨迹的半径也就是它所有可能轨迹半径中的临界半径r0：rr0，在磁场中运动时间是变化的，rr0，在磁场中运动的时间是相同的，也是在磁场中运动时间最长的由上图可知，三角形O2EF和三角形O2OE均为等腰三角形，所以有OO2E.轨迹所对的圆心角为a2运动的时间t由图还可以得到r0，r0v带电粒子在磁场中飞行时间最长是；带电粒子的速度应符合条件v.