江西高安中学高二物理期中B卷1.doc

江西省高安中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题(B卷) 一选择题1到7题是单项选择题,8到10题是多项选择题,每题4分,共40分) 1.电场强度E的定义式,根据此式,下列说法中正确的是 A.该式说明电场中某点的场强E与F成正比,与q成反比 B.公式只适用于点电荷产生的电场 C.公式适用于匀强电场 D.公式适用于任意电场 2.电磁铁的应用非常广泛,它是利用电流周围产生磁场的原理工作的。最先发现电流周围存在磁场的科学家是 A奥斯特 B库伦 C法拉第 D韦伯 3.在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd,如图所示.现将一个电子沿abcd移动一周,下列判断正确的是( ) A.a点和b点的电场强度相同 B.c点电势高于d点电势 C.由b→c,电场力先做正功后做负功 D.由c→d,电子电势能一直在减小 4.在如图所示的电路中,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.当的滑动触点在a端时,合上开关S,此时三个电表和V的示数分别为和U,现将的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况 A.增大,不变,U增大B. 减小,增大,U减小 C. 增大,减小,U增大D. 减小,不变,U减小 5.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.下列说法正确的是( ) A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大 B.质子被加速后的最大速度与B、R无关 C.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 D.该回旋加速器也能用于加速α粒子 6.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分別为、,粒子在M和N时加速度大小分别为、,速 度大小分别为、,电势能分别为、.下列判断 正确的是() A. B. C. D. 7.一长直铁芯上绕有一固定线圈,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环,可在木质圆柱上无摩擦移动. 连接在如图所示的电路中,其中为滑动变阻器, 和为直流电源, 为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到向左运动的是 A.在断开的情况下, 向闭合的瞬间 B.在断开的情况下, 向闭合的瞬间 C.在已向闭合的情况下,将的滑动头向端移动时 D.在已向闭合的情况下,将的滑动头向端移动时 8.如图所示,一电荷量的小球,用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的点,开关S闭合后,小球静止时细线与竖直方向的夹角.已知两板间距,电源电动势,内阻,电阻. g 取,已知。则以下说法正确的是( ) A.电源的输出功率为 B.两板间的电场强度的大小为 C.带电小球的质量为5.6毫克 D.若增大的阻值,会有瞬时电流从左向右流过 9.如图甲所示,A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间的变化规律如图乙所示。电子只受电场力的作用,且初速度为零(设两板间距足够大),则( ) A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动 B.若电子是在t=0时刻进入的,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t=时刻进入的,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上 D.若电子是在t=时刻进入的,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上 10.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θ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θ,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 二、实验题(共2小题,每空两分,共18分) 11.现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。

(1)由图读得圆柱体的直径为________________mm,长度为____________ cm。

(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ________。

12.在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验电路如图甲所示。

(1)实验过程中,为方便操作和减小误差,应选用电流表和滑动变阻器 (填写选项前字母) A.电流表A1(量程0.6A,内阻约0.8Ω) B.电流表A2(量程3A,内阻约0.5Ω) C.滑动变阻器R1(0~10Ω) D.滑动变阻器R2(0~200Ω) (2)实验中要求电流表测量通过电池的电流,电压表测量电池两极的电压。根据如图所示的电路可知电流表测量值 真实值(选填“大于”或“小于”) (3)用如图甲所示的电路根据正确实验操作测得的数据如下 I(A) 0.10 0.20 0.30 0.39 0.50 U(V) 1.40 1.31 1.20 1.10 1.00 ①依此数据,在如图乙所示的坐标图上作出U﹣I图线;

②实验中测得干电池电动势E= V;
内阻r= Ω.(保留小数点后两位有效数字) (4) 若测量的是新干电池,其内电阻比较小,调节滑动变阻器时,电压表读数变化 。(填“明显”或“不明显”) 三.计算题(16题12分,其他10分,共42分) 13.如图所示的平行金属板电容器的电容为C=210﹣4F,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强E=1.2103V/m,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A板、d点到B板的距离均为0.5cm,B板接地。求 (1)A板的电势φA;

(2)A板所带电荷量Q;

(3)将电荷量q=510﹣6C的带正电点电荷从d移到c,电场力做的功Wdc。

14.如图所示,M为一线圈电阻r1=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A,求 (1)电源内阻r;

(2)开关S闭合时,通过电阻R的电流;

(3)开关S闭合时,电动机输入功率和输出功率。

15. 如图所示,坐标空间中有场强为E=100N/C的匀强电场和磁感应强度为B=10﹣3T的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m,电荷量为﹣q的带电粒子从电场中坐标位置(﹣1m,0)处,以初速度vo=105m/s沿x轴正方向开始运动,且已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力忽略不计,则 (1)求带电粒子进入磁场的速度大小;

(2)为使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,求磁场的宽度d应满足的条件。

16.用洛伦兹力演示仪可以观察运动电子在磁场中的运动轨迹,如图甲和乙是洛伦兹力演示仪的实物图和结构示意图。两个平行的共轴串联的圆形线圈构成励磁线圈,通过电流表可测其电流I的大小。当通过励磁线圈的电流为I时,线圈之间产生沿线圈轴向的匀强磁场的磁感应强度的大小为B.电子枪中的电子(初速度不计)的加速电压U的大小通过电压表可以测量,电流I和电压U的大小都可以调节。电子垂直于磁场方向入射后的运动轨迹如图乙所示。不计电子所受重力以及电子运动对磁场的影响。

(1)如果已知电子电荷量为e,质量为m,且在某次实验中,匀强磁场的磁感应强度的大小为B0。

a.求电子运动周期T的大小;

b.电子的运动等效为环形电流,求此电流值I0的大小。

(2)图甲中的标尺可测量电子束直径D,且磁感应强度与励磁电流的关系为B=kI(k为已知常数)。

a.请通过计算说明利用此实验可以测量电子的比荷;

b.某学习小组实验后做出的图象如图丙所示,并求出了此图象斜率为k.请推导电子比荷测量值的表达式,并指出他们实验过程中需要控制不变的物理量。

1-7D A D B A D C 8BD 9AC 10BC 19.答案(1).1.8421.8411.844均可 4.240 (2). 13(1) AC (2) 小于 (3)①如图所示 ②E= 1.50 V;
r= 1.00 Ω. (4) 不明显 14解(1)BA间的电势差为UBA=EL=12000.05V=60V 所以φA=﹣UBA=﹣60V (3分) (2)A板所带电荷量Q为Q=CUBA=210﹣460C=1.210﹣2C;
(3分) (3)d、c两点的距离Ldc=0.05﹣20.510﹣2m=0.04m d、c两点间的电势差为Udc=ELdc=48V 点电荷从d移到c,电场力做的功;
Wdc=qUdc=510﹣648J=2.410﹣4J (4分) 14.解(1)电源电动势为E=40V,当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,根据闭合电路欧姆定律可知,,代入数据解得电源内阻为r=1Ω;

(2分) (2)开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A,则电源内阻上消耗的电压为U内=I2r=41V=4V,路端电压为U=E﹣U内=36V,通过电阻R的电流为IR=;

(4分) (3)通过电动机的电流为IM=I2﹣IR=2.5A,电动机两端的电压为U=36V,则电动机的输入功率额PM=UIM=90W,输出功率为=87.5W;

(4分) 16.解(1)粒子在电场中做类平抛运动, 水平方向l=v0t, 竖直方向vy=at=t, 解得vy=v0, 粒子进入磁场时的速度v=,tanθ==1, (5分) 代入数据解得v=105m/s,方向与y轴夹角θ=45;

(2)粒子恰好返回电场时的运动轨迹如图所示, 由几何知识得d=rrcosθ, 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得qvB=m, 代入数据解得d=(1)m≈2.41m, 粒子不返回电场时d<2.41m;

(5分) 15.解(1)a、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律可得evB0=m 而T=解得T=;

(3分) b、根据电流强度的定义式可得I0==;

(3分) (2)a、电子在加速电场中加速,根据动能定理可得eU= 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力evB=m 其中D=2R,B=kl 联立解得=;

(3分) b、根据上面的计算结果=得D2= 由于图象的斜率为k′,所以有=k′ 从而有= 由此可得实验中需要控制不变的物理量为电流I。

b.电子比荷测量值的表达式为=,他们实验过程中需要控制不变的物理量为I。(3分) - 9 -