2017-2018学年湖北省武汉市蔡甸区实验高级中学高二上学期12月月考物理试题 Word版 10页

‎ 2017-2018学年湖北省武汉市蔡甸区实验高级中学高二上学期12月月考物理试卷 ‎ ‎ 出卷： 审核： 2017.12.19 ‎ 一、 选择题（1-9为单选，10-12为多选。共12小题，每小题4分，共48分。）‎ ‎1. 指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是 A. 导线南北放置，通有向北的电流 B. 导线南北放置，通有向南的电流 C. 导线东西放置，通有向西的电流 D. 导线东西放置，通有向东的电流 ‎2.由磁感应强度的定义式可知，磁场中某处的磁感应强度的大小 A. 随通电导线中的电流I的减小而增大 B. 随IL乘积的减小而增大 C. 随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D. 跟F、I、L的变化无关 ‎3．光滑的平行导轨（图中粗线）与电源连接后，倾斜放置，导轨上放一个质量为m的金属导体棒。通电后，导体棒电流垂直纸面向外，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，下面四个图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是 ‎4. 如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹．中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失．则 ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子的运动路径是abcde C. 粒子的运动路径是edcba D. 粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长 ‎5. 关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是 A. 可能做匀速直线运动 B. 可能做匀变速直线运动 C. 可能做匀变速曲线运动 D. 一定做匀速圆周运动 ‎6.倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道 平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，‎ 金属杆ab受到的静摩擦力 ‎ A．逐渐增大　　　　　　 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎7．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是 ‎ A.2B B.B C.0 D.B ‎8. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从点O以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成q角，关于正、负离子在磁场中的运动，下列说法错误的是 ‎ A. 运动时间相同 B. 运动轨迹的半径相同 C. 重新回到边界时速度的大小和方向相同 D. 重新回到边界的位置与O点距离相等 v b a ‎60°‎ ‎9．如图所示，质量为m、电量为q的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场的磁感应强度为B，粒子经过a点时，速度与直线ab成60°角，ab与磁场垂直，ab间的距离为d.若粒子能从b点经过，则粒子从a到b所用的最短时间为 A． B．‎ C． D．‎ ‎10.（多选） 如图，一条形磁铁放在水平桌面上静止不动，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则 A. 磁铁对桌面的压力增大 B. 磁铁对桌面的压力减少 C. 桌面对磁铁没有摩擦力 D. 磁铁所受的合力不变 ‎11．（多选）如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场后，保持原速度做匀速直线运动，设磁感应强度为B，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是 A．磁感应强度B减小，油滴动能增加 ‎ B．磁感应强度B增大，油滴机械能不变 C．使磁场方向反向，油滴动能减小 D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 ‎12．（多选）在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到Ａ点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是　‎ ‎　Ａ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变 Ｂ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小 　Ｃ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变 　Ｄ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小 二.实验题：（14分）‎ ‎13.（6分）利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小.实验装置如图所示,弹簧测力计下端挂一矩形导线框,导线框接在图示电路中,线框的短边置于蹄型磁体的N、S极间磁场中的待测位置.‎ ‎ ①在接通电路前,待线框静止后,先观察并记录下弹簧测力计的读数; ②接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I,待线框静止后,观察 并记录下弹簧测力计的读数. 由以上测量数据可知:导线框所受重力大小等于__________．‎ 磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力大小为__________．‎ 若已知导线框在磁场中的这条边的长度为L、线圈匝数为N,‎ 则利用上述数据计算待测磁场的磁感应强度的表达示为B=__________．‎ 14. ‎（8分）2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家，材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图为某磁敏电阻在室温下的电阻--磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB，请按要求完成下列实验；  （1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.2T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小，提供的器材如下：,‎ A．磁敏电阻，无磁场 时阻值Ro=200Ω ‎ B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω C． 电流表．量程2.5mA，内阻约30Ω　 ‎ D． 电压表，量程3V，内阻约3kΩ E．直流电源E，电动势3V，内阻不计 F.开关S，导线若干 （2） 正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表，根据下表可求出磁敏电阻的测量值RB= _______Ω，结合下面所给的图象可知待测磁场的磁感应强度B=_____T．‎ ‎（均保留两位有效数字）‎ ‎   ‎ ‎2017-2018学年第一学期 ‎ 班级 姓名 考号 ‎ ‎ 密 封 线 ‎ ‎ 高二物理月考答题卷 2017.12.19‎ 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分.共48分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 二．实验题：（14分）‎ ‎13.（6分） __________． ‎ ‎ ‎ ‎__________． ‎ ‎ ‎ ‎ __________．‎ ‎14.（8分）（1）在图中虚线框内画出实验电路原理图.‎ ‎（2） _______， _______．‎ 三．计算题（共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15．（8分）如图，一长为10cm的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里：弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。‎ 重力加速度大小取10m/s2。‎ ‎ ‎ ‎16.（8分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)‎ ‎ ‎ ‎17.（10分）如图所示，半径为 r 的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,一 个质量为 m，电量为 q 的带电粒子从圆形边界沿半径方向以速度 v0 进入磁场,粒子射出磁场时的偏向角为 90 度，不计粒子的重力。求：‎ ‎（1）判断粒子的带电性质 ‎（2）匀强磁场的磁感应强度。‎ ‎（3）粒子在磁场中运动的的时间.‎ ‎18.（12分）如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、‎ 场强E＝40 V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19 C，质量 m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后 进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：(不计粒子的重力）‎ ‎(1)大致画出带电粒子的运动轨迹 (画在给出的图中)；‎ ‎(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；‎ ‎(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.‎ ‎2017-2018学年第一学期高二物理月考 参考答案 2017.12.19‎ 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分.共48分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B D C C A D D A C ACD ABD ACD 二．实验题：（14分）‎ ‎13.（6分） F—F0 F—F0 /NIL ‎ ‎14.（8分）（1）在图中虚线框内画出实验电路原理图.‎ ‎ ‎ ‎（2）1.6×103 1.0‎ 三．计算题 ‎ ‎15．（8分）金属棒所受安培力的方向: 竖直向下 金属棒的质量：0.01kg 16. ‎（8分） 5s ‎17.（10分）‎ ‎（1）由左手定则可知，粒子带正电； （2）由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨道半径为R=r； 洛伦兹力等于向心力，则 解得：  （3）粒子在磁场中运动的时间： ‎ ‎18.（12分）解:(1)|轨迹如图. (2)带电粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,有 (3)带电粒子在电场中运动时,电场力做功,粒子的动能增加: 代人数据计算得出:‎ ‎ 答:1)大致画出带电粒子的运动轨迹如图; (2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径是; (3)带电粒子飞出电场时的动能.‎