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1、育才学校2019-2020学年度第一学期期末高二实验班物理一、选择题(共10小题, 1-5小题为单选,6-10小题为多选,每小题4分,共40分) 1.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,MOP=60,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1,若将N处的长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小变为B2,则B2与B1之比为( )A. 11 B. 12 C. 1 D. 22.在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB,两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势
2、与位置x之间的关系图像,图中xL点为图线的最低点,若在x2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为q的带电小球(可视为质点),下列有关说法正确的是()A. 小球在xL处的速度最大B. 小球一定可以到达x2L点处C. 小球将以xL点为作中心完全对称的往复运动D. 固定在AB处的电荷的电量之比为QAQB813.如图A、B、C是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点,B是两线段的交点,A点固定有一带电量同为Q的负点电荷,现将一电子从B点由静止释放,电子运动中会经由C点继续向前运动,则（ ）A.从B到C,电场力对该电子一直不做功B.电子从B到C做加速度变大的加速运动C.电子在B、C两点时的电势能大
3、小关系是EpBEpCD.若电子可回到B点,则回到B点时的速度不为零4.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步。图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强恒定,且被限制在A、C板间,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是( )A带电粒子每运动一周被加速两次B带电粒子每运动一周P1P2P2P3C加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有
4、关D加速电场方向需要做周期性的变化5.如图所示,竖直线MNPQ,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O是MN上一点,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成=60角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则粒子在磁场中运动的最长时间为：A. B. C. D. 6.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为a1、a2,电势能分别为E1、E2。下列说法正确的是 （ ）
5、A. 若a1a2,则Q必定为正电荷且在M点的左端B. 电子在A点的速度小于在B点的速度C. 电子在A点的电势能E1小于在B点的电势能E2D. B点电势高于A点电势7.如图（a）所示,两水平平行正对的金属板M、N间距为d,加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点,在t = 0时刻释放该粒子,3t时间内粒子未到达极板。则在0 3t时间内,下列说法正确的是（ ）A. 从t = 0开始,粒子向M板运动B. 粒子从t0开始一直向N板运动C. 02t0时间内,电场力对粒子做的功为mg2t20D. 3t0时,重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t08.如图,在半
6、径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面向里（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率（较大）,由P点（PQ为水平直径）在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场（不计重力）,则下列说法正确的是（ ）A. 离子在磁场中运动的半径一定相等B. 由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C. 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D. 如果入射速率,则沿各个方向射入的离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下9.如图,为探讨霍尔效应,取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N
7、间电压为U.下列说法中正确的是（ ）A. M板比N板电势高B. 导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大C. 导体中自由电子定向移动的速度为D. M板比N板电势低10.如图,有一矩形区域abcd,水平边ab长为,竖直边ad长为h=1m. 质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子, .当矩形区域只存在场强大小为E=10N/C、方向竖直向下的匀强电场时,+q由a点沿ab方向以速率进入矩形区域,轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时-q由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域,轨迹如图。不计重力,已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则（ ）A. 由题给数据,初速度可求B. 磁场方向垂直
8、纸面向外C. -q做匀速圆周运动的圆心在b点D. 两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。二、实验题(共2小题,共18分) 11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度L=_mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=_mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为_ 。 (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V,内阻不计） 开关S 导线若干电流表A1（量程04mA,内
9、阻约50）电流表A2（量程010mA,内阻约30）电压表V1（量程03V,内阻约10k）电压表V2（量程015V,内阻约25k）滑动变阻器R1（阻值范围015,允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围02k,允许通过的最大电流0.5A）电流表选择_,电压表选择_,滑动变阻器选择_。为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在框中画出测量的电路图_,并连接实物图_。(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率_（不要求计算,用题中所给字母表示）12.为了测定某电池的电动势
10、（约10V11V）和内电阻（小于2）,需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替）,改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程：（1）把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空。第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端第二步：把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5V第五步：把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_V第六步：不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：A某电池（电动势约10V11V,内电
11、阻小于2）B电压表（量程为5V,内阻约4K）C电阻箱（阻值范围09999）D电阻箱（阻值范围099999）E滑动变阻器（阻值为020,额定电流2A）F滑动变阻器（阻值为020K,额定电流0.2A）电阻箱应选_,滑动变阻器应选_（用大写字母表示）。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）,测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出UI图线如图丙所示,可知电池的电动势为_V,内电阻为_。（保留3位有效数字）三、计算题(共3小题,每小题14分,共42分) 13.如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平面夹角为的倾斜导轨上,导轨间距为d,电阻
12、不计,系统处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电源内阻不计问：(1)若导轨光滑,电源电动势E为多大能使导体杆静止在导轨上?(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为,且不通电时导体不能静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,电源的电动势E应为多大?14.如图所示,在x0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场E；在x0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也为E一电子（e,m）在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力求：（1）电子的x方向分运动的周期（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离15.平面OM和水平面ON之间的夹角为,其横截面如图所示,平面OM和平
13、面ON之间同时存在匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外匀强电场的方向竖直向上,一带电小球的质量为m,电荷量为q,带电小球沿纸面以大小为的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成角,带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动,已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON恰好相切,且带电小球能从OM上另一点P射出磁场,（P未画出）求：（1）判断带电小球带何种电荷？所加电场强度E为多大？（2）带电小球离开磁场的射点P到两平面交点O的距离S多大？（3）带电小球离开磁场后继续运动,能打在左侧竖直的光屏上,求此点到O点的距离多大？答 案1. B2. A3. C4. C5. C6. AC7. AD
14、8. ABD9. CD10. AC11. 50.15 4.700 220 A2 V1 R1 12. （1）1.5； （2）C； E； （3）10.5； 1.7113.（1） （2）解 导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,安培力大小为F=BIL,根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势（1）对导体棒受力分析如图,由平衡条件得： 而由以上三式解得=（2）由两种可能：一种是E偏大,I偏大,F偏大,2杆有上滑趋势,摩擦力沿斜面向下,由平衡条件根据安培力公式有以上两式联立解得另一种可能是E偏小,摩擦力沿斜面向上,同理可得14.（1）电子的x方向分运动的周期（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离解 电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图所示在x0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运
