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西安市铁一中学高二上学期第二次月考 2018—2019—1高二年级月考（2）
物 理 试 卷
命题人：孙卫卫 审题人：马壁富 时间：100分钟 满分：100分
一、单选题(共8小题,每小题3分,共24分) 1.如图所示,一束带负电的粒子(质量为m、电荷量为e,不计重力)以速度v垂直磁场的边界从A点射人磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中.若粒子的速度大小可变,方向不变,要使粒子不能从磁场的右边界射出, 则粒子的速度最大不能超过( ) A.
2eBd2eBdeBdeBd B. C. D.
3mm2mm2.圆形区域内有如图所示的匀强磁场,一束比荷相同的带电粒子对准圆心O射入,分别从a、b两点
射出,下列说法正确的是( ) A. b点出射粒子速率较小 B. a点出射粒子运动半径较大
C. b点出射粒子磁场中的运动时间较短 D. a点出射粒子速度偏转角较小
3.如图所示, MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中, M、P间接有一阻值为R的电阻,一根与导轨接触良好、有效阻值为
R的金2属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则( )A.通电电阻R的电流方向为P→R→M
B. a、b两点间的电压为BLv C. a端电势比b端高 D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
4.如图所示,1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是( )A.闭合开关S瞬间,电流表G中有a→b的感应电流 B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流
C.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有a→b的
感应电流D.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有b→a的感应电流
5.如下图所示,在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场, 磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合,bc边的长度为L。线框从t=0时刻由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流i(取顺时针方向的电流为正)随时间t的函数图象大致是选项中的( )
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A. B. C.
D.
2
6.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x,其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
A. mgb B. C. mgba12mv 21D. mg(ba)mv2
27.如图所示,边长为l,质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流,图中虚线过ab边中点和ac边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,此时导线框处于静止状态,细线中的拉力为F1.保持其他条件不变,现将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时细线中拉力为F2.导线框中的电流大小为( )
A.FF B.FF
2121Bl2BlC.2FF D.2FF
2121Bl3Bl8.如图所示,磁场中固定一个电荷量为+Q的点电荷, —个电荷量为q、质量为m的带电粒子以点电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,测得其以不同的绕行方向绕点电荷做半径为r的圆周运动的周期之比为2:1,则下列说法正确的是( )
2kQq 2mrkQqB.粒子逆时针旋转时,向心加速度为
mr2A.粒子顺时针旋转时,向心加速度为
C.带电粒子一定带负电,且逆时针方向旋转速度是顺时针方向旋转速度的2倍 D.带电粒子可能带正电,以不同的绕行方向做圆周运动时所受洛伦兹力大小相等
二、多选题(共4小题,每小题4分,漏选得2分，错选得0分，共16分) 9.自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率.如图甲所示,自行车前轮上安装一块磁铁,轮子每转一圈,这块磁铁就靠近传感器一次,传感器会输出一个脉冲电压.图乙为霍尔元件的工作原理图.当磁场靠近霍尔元件时,导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转,最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差,即为霍尔电势差.下列说法正确的是( ) A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小 B.自行车的车速越大,霍尔电势差越高
C.图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的 D.如果长时间不更换传感器的电源,霍尔电势差将减小
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10. 如图1
所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图2所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向,则金属棒( ) A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功
11.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则下列说法错误的是( ) A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,金属棒受到向下的安培力作用
222
C.金属棒的速度为v时,电路中的电功率为BLv/R D.电阻R上产生的总热量等于金属棒机械能的减少量
12.如图所示,内壁光滑的竖直细玻璃管长度为H=5m,下端封闭、上端开口,管底有一个质量为m=10g、电荷量为q=0.1C的带正电小球(其半径略小于玻璃管内径),整个装置处在垂直纸面向里、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。在外力作用下玻璃管在磁场中开始以初速度v0=2m/s向右做匀
2
速直线运动,.已知重力加速度g=10m/s,则( ) A.因为洛伦兹力不做功,所以小球不可能上升到管口 B.小球经过时间1s离开管口
C.在小球上升到管口过程中机械能增加0.5J D.在小球上升到管口过程中玻璃管对小球做功1J
三、实验题(共2小题,每空2分,电路图4分,共16分) 13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度为__________mm; （2）用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径为__________mm;
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（3）用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为__________Ω.
（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;
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω); 电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω); 电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ); 电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ); 直流电源E(电动势4V,内阻不计);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A); 滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A); 开关S,导线若干.
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析.请在实线框中画出完成此实验的原理图,并标明所用器材的代号.
14.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。
①电压表V (量程3V.内阻Rv约为10kΩ) ②电流表G (量程3mA,内阻Rg=100Ω) ③电流表A (量程3A,内阻约为0.5Ω) ④滑动变阻器R1 (0~20Ω,2A) ⑤滑动变阻器R2 ( 0~500Ω,1A) ⑥定值电阻R3=0.5Ω ⑦开关S和导线若干
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（1）该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是__________A.(保留两位有效数字)
（2）为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是__________(填写器材编号)
（3）该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=1.5V.电源的内阻r=__________Ω.(保留两位有效数字)
四、计算题(共4小题,共44分，15、16每题10分，17、18题12分)
－4
15.一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10 C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块
2
由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s)．求： (1)小滑块带何种电荷？
(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？
16.如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形
区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内: （1）通过电阻R1上的电流大小和方向;
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
17.如图所示，一个质量为m、带电荷量＋q的微粒，在A点(0,3)以初速度v0＝120m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点(6,0)
q2
和Q点(8,0)各一次．已知该微粒的比荷为＝10C/kg，微粒重力不计，求：
m
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小； (2)电场强度E和磁感强度B的大小．
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18.如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离L＝0.50 m，轨道的MM′端之间接一阻值R＝0.40 Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0＝0.50 m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B＝0. T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d＝0.80 m，且其右边界与NN′重合．现有一质量m＝0.20 kg、电阻r＝0.10 Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s＝2.0 m处．在与杆垂直的水平恒力F＝2.0 N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ＝0.10，轨道的电阻可
忽略不计，取g＝10 m/s2
，求：
(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向； (2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量； (3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热．
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
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