重庆市巴蜀中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题姓名：班级：分数：一、选择题一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列关于电场和磁场说法不正确的是（）A．电荷在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零C．一小段通电导线放在磁感强度为零的地方，受到的安培力一定为零D．一小段通电导线在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强率一定为零2.重庆市属全国雷电多发地之一，为保障在校学生的生命安全，市气象局为开县某农村学校教学楼安装了避雷针（如图2所示），当带负电的云层经过该避雷针的上方时，避雷针中会出现电流，则地磁场对该避雷针的安培力的方向为（）A．向东B．向西C．向南D．向北3.图3中，R1和R2是材料相同、百度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小，R2的表面边长是R1的一半。通过两导体的电流方向如图所示，则这两个导体的电阻关系是（）A．R1：R2=1：1B．R1：R2=2：1C．R1：R2=3：1D．R1：R2=4：14.如图4所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是（）A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量B．电炉两端的电压小于电动机两端的电压C．电炉两端的电压等于电动机两端的电压D．电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率5.某酒精测试仪的工作原理如图5年示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻与酒精气体的浓度成正比，电源电动势为E，内阻为r，该酒精测试仪的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器P据处出现被测试者呼出的酒气时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变小D．I变小，U变大11,6.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）自重载重最大运行速度额定电压额定电流额定输出功率45(kg)75(kg)18(km/h)48(V)12(A)350(W)A．电动机的输入功率为350WB．电动机的内阻为4ΩC．该车受到的阻力为70ND．该车获得的牵引力约为115N7.如图所示：在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是（ ）A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小8.如图所示，在直角三角形abc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长ac=l．一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）A．B．C．D．9.如图甲所示，面积为S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所所示（B取向里方向为正），以下说法中正确的是（ ）A．环中产生顺时针方向的感应电流B．环中产生逆时针方向的感应电流C．环中产生的感应电动势大小为2VD．环中产生的感应电动势大小为1V10.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（）A．仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大B．仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大C．仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变小D．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变小11,11.速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）A该束带电粒子带正电B速度选择器的P1极板带负电C能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1D若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越大12.如图，两个带电量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同的速率从a点沿对角线ac方向射入正方形匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，甲粒子垂直bc离开磁场，乙粒子从d点离开磁场，不计粒子重力，则（）A甲粒子带正电，乙粒子带负电B甲粒子的速率是乙粒子速率的倍C甲粒子所受的洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍D甲粒子在磁场中的运行时间是乙粒子在磁场中运动时间的一半13.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD．导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则表示棒所受的安培力F大小和摩擦力f随时间变化的四幅图中，正确的是()14.如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环能摆到右侧最高点b，不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向一直是逆时针B．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针C．圆环所受安培力方向始终沿水平方向D．圆环所受安培力方向始终与圆环速度方向相反11,15.一个闭合的正方形金属线框放入如图所示的匀强磁场中，图中虚线表示磁场的边界，在外力作用下线框从磁场中以速度v匀速穿出．关于线框从磁场边界穿出过程，下列说法中正确的是（ ）A.磁感应强度越大，拉力的功率越大B.线框的电阻越大，导线中产生的热量越多C.拉力做功的多少与线框的边长长短无关D.通过导线横截面的电荷量与线框的运动速度大小无关16.如图直角坐标xOy平面，在区域I内有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E；在x＞a的区域II中有垂直于xOy平面的匀强磁场（图中未画出），一质量为m、电量为q的正粒子，从坐标原点由静止开始自由释放，不计粒子重力，能过坐标为（a，b）的P点，则下列说法正确的是（）A．磁场方向垂直于xOy平面向里B．粒子通过P点时动能为qEaC．磁感应强度B的大小可能为D．磁感应强度B的大小可能为二、实验题(本题共2小题，其中17题7分，18题7分)17.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。（1）图中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：请根据表中的数据，在下方的方格纸上作出U-I图线11,由图线求得：电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω。（结果均保留3位有效数字）（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_______________18.巴蜀中学某物理兴趣小组正在实验室进行课外科学探究活动。（1）甲同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一纪念币的直径和厚度，测量结果如图所示。该纪念币的直径为cm，厚度为mm。（2）乙同学用多用电表测量某一电阻，以下是他实验过程中的主要操作步骤。A．将“选择开关”置于如图甲所示的位置；B．将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；C．如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；D．记下读数，实验完毕。请指出该同学操作中3处不合理或遗漏的地方并改正:；；。（3）丙同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值，选用了如图丁所示的实验器材。其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程30mA、内阻约为5Ω，滑动变阻器总阻值10Ω，电源电动势3V。图中已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。11,三、计算题(本题共4小题，共48分）19.（9分）如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω。一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。金属导轨是光滑的，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（1）金属棒所受到的安培力大小；（2）滑动变阻器R接人电路中的阻值。20.(11分)质谱仪可以测定有机化合物分子结构，质谱仪的结构如图。有机物的气体分子从样品室注入“离子化”室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子（如C2H6离子化后得到C2H6+、C2H2+、CH4+等）。若离子化后的离子均带一个单位的正电荷e，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室，真空管，最后在记录仪上得到离子。已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，真空管与水平面夹角为θ，离子沿半径方向飞入磁场室，且只有沿直空细管轴线进入的离子才能被记录仪记录。（1）请说明高压电源A、B两端哪端电势高？磁场室的磁场方向垂直纸面向里还是向外？（2）试通过计算判断C2H6+和C2H2+离子进入磁场室后，哪种离子的轨道半径较大；（3）调节磁场室磁场的大小，在记录仪上可得到不同的离子。当磁感应强度调至B0时，记录仪上得到的是C2H2+，求记录仪上得到C2H6+时的磁感应强度B。（已知C2H6+的质量与C2H2+的质量之比为15：13）11,21.(14分)如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0×105V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界AO，与y轴的夹角∠AOy=45°边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电量q=8.0×10-26C的正离子（不计重力）从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，多次穿越边界限OA，求：（1）离子运动的速度为多大？（2）离子通过y轴进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间？（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标。11,22.(16分）如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压u，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m。在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强度B=5×10-3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO'连续射入电场中，已知每个粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的（取π=3.14）。(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度；(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出表达式并求出这个定值；(3)从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，试猜想粒子在磁场中运动的时间是否这定值，若是，求出该定值的大小；若不是，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。11,11,11,11
