邢台一中2022---2022学年上学期第二次月考高二年级物理试题第Ⅰ卷（选择题，共60分）一、单项选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分）在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。12SR1R3R2R4CE1．如图所示电路中的各元件值为：R1=R2=10Ω，R3=R4=20Ω，C=3.0×102μF，电源电动势E=6.0V，内阻不计。单刀双掷开关S开始时接通触点1。当开关S从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻R1的电量为（）A．B．C．D．2．在左图中所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如右图所示。当开关闭合后，下列判断错误的是（）A．灯泡L1的电阻为12ΩB．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75WD．灯泡L2消耗的电功率为0.30W3．某一多量程多用电表的内部结构原理图如图所示。其电流表的量程分别为10mA和250mA，电压表的量程分别为10V和250V，电阻档的倍率分别为×10Ω和×100Ω。则下列说法正确的是（）A．功能选择开关S与“1”相接时，所测物理量和量程分别是直流电流、250mAB．功能选择开关S与“3”相接时，所测物理量和量程分别是直流电流、10mAC．功能选择开关S与“5”相接时，所测物理量和量程分别是直流电压、250VD．功能选择开关S与“6”相接时，所测物理量和量程分别是直流电压、10VMNabcdO4．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为M、N连线的中点，c、d位于M、N连线的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同6\nO5．在如图所示的圆形虚线区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同速率、沿相同方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（）A．速率一定越小B．在磁场中运动的轨道半径一定越大C．在磁场中通过的路程一定越长D．在磁场中运动的周期一定越大OB60°MNPQ6．如图，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，MN、PQ为磁场的上、下界面。当小球自左侧向右摆到最低点时，悬线上的张力恰为零。则小球自右侧最大摆角处向左摆到最低点时，悬线上的张力为（）A．0B．2mgC．4mgD．6mgBECADO7．如图所示，竖直平面内有一固定的光滑绝缘椭圆大环ADCE，水平长轴为CA，竖直短轴为ED。轻弹簧一端固定在大环的中心O，另一端连接一个可视为质点的绝缘带正电的小环，小环刚好套在大环上，整个装置处在一个水平向里的匀强磁场中。将小环从A点由静止释放，已知小环在A、D两点时弹簧的形变量大小相等。下列说法错误的是（）A．刚释放时，小球的加速度为重力加速度gB.小环的质量越大，其滑到D点时的速度将越大C.小环从A点到运动到D点的过程中，弹簧对小环先做正功后做负功D.小环一定能滑到C点8．如图所示，有一金属块放在垂直于表面C、磁感应强度B的匀强磁场中，金属块的厚度为d，高度为h。当有稳恒电流I从左向右行通过金属块时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上、下两面M、N上的电势分别为φM、φN）（）A．B．C．D．9．如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子分别从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如表所示。6\n由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为（）A．3、5、4B．4、2、5C．5、3、2D．2、4、5二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分）在每小题给出的四个选项中，至少有2个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分。10．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则下列说法正确的是（）OMNabcP/WI/AA．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B．图线a最高点对应的功率为最大输出功率C．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PCD．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4SNI11.如图所示，一条形磁铁放置在斜面上，在磁铁的中垂线上方固定一根水平直导线，导线中有垂直于纸面向外的恒定电流，此时条形磁铁处于静止状态。现将磁铁的N极与S极的位置对调，仍放在斜面上原来的位置，若磁铁仍然处于静止状态，则磁铁对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是（）A．FN增大B．FN减小C．Ff减小D．Ff不变12.如图所示，两段长度均为l、粗细不同的铜导线a、b串联接在某一直流电路中。已知铜导线单位体积内的自由电荷数是一个定值，当在这段特殊的导线a、b所在空间加一垂直于直导线的匀强磁场时，关于两段直导线所受的安培力及其内部自由电荷因定向移动所受的洛仑兹力，以下说法中正确的是（）A．a、b导线所受到的安培力大小相等B．a导线所受到的安培力小于b导线所受到的安培力C．a、b导线中自由电荷所受洛伦兹力平均值大小相等D．a导线中自由电荷所受洛伦兹力平均值大于b导线中自由电荷所受洛伦兹力OMNabcB30°30°13．如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分（半圆）的内部有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b、c以相同的速率分别沿aO、bO、cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直于MN，aO、cO与bO的夹角都为30°，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc。则下列给出的时间关系可能正确的是（）6\nA．ta＜tb＜tcB．ta＞tb＞tcC．ta＝tb＜tcD．ta＝tb＝tcLL+qvB14．如图所示，长为L、平行正对的两水平极板间，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两极板间距离也为L，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从极板间左边中点处垂直于磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A．使粒子的速度v＜B．使粒子的速度v＞C．使粒子的速度v＞D．使粒子速度＜v＜ADC15．如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场（边界上有磁场），其边界为一边长为L的三角形，A、C、D为三角形的顶点。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度从AD边上某点P既垂直于AD边、又垂直于磁场的方向射人磁场，然后从CD边上某点Q（图中未画出）射出。若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则（）A．B．C．D．第Ⅱ卷（非选择题共50分）三、填空题和实验题（本题共2小题，第16题6分，第17题12分，共18分）16.如图所示，P是一个放射源，从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子（不计重力），而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域，并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子，且所有的粒子速率都是v，M与放射源的出口在同一水平面，底片MN竖直放置，底片MN长为L。为了实现上述目的，我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场。则匀强磁场的方向为____________，匀强磁场的磁感应强度B的大小为____________，最小有界匀强磁场的面积S为____________。17．在研究性学习中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻器、电容器、电感线圈等电子器件。现从这些元件中选取两个待测元件进行研究，一是电阻器Rx（阻值约2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3.4V）。在操作台上还准备了如下实验器材：A．电压表V（量程4.00V，内阻RV约10kΩ）B．电流表A1（量程100mA，内阻RA1约5.0Ω）C．电流表A2（量程2.00mA，内阻RA2约50Ω）D．滑动变阻器R（阻值变化范围为0～40Ω。额定电流16\nA）E．电阻箱Ro（阻值变化范围为0～999.9Ω）F．单刀单掷开关S一只、导线若干（1）小刚采用伏安法测定Rx的阻值，他使用的电池是待测的锂电池。图甲是他所用的实验器材，且已连接了部分实验器材。为了尽可能减小实验误差，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。（2）根据你所画的实物连线的实验电路，小刚应该选用的电流表是______（选填“A1”或“A2”）,他用作为Rx的测量值，则Rx的测量值______Rx的真实值（填“大于”或“小于”）。（3）小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势和内阻。a．小聪的实验操作是：闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为Ul；调整电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2。若忽略电压表内阻的影响，则该电池的电动势和内阻的测量值的表达式分别为E侧=__________和r侧=__________。U1/V-1R01/Ω-14.0O0.300.60丙b．小明认为用线性图像更便于处理和分析实验数据。他在实验中多次改变电阻箱的阻值，获取了多组实验数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。若忽略电压表内阻的影响，则该图像的函数表达式为________（用E、r、R0表示），由图丙可知该电池的电动势和内阻的测量值分别为E侧=____V，r侧=____Ω。（电动势E侧和内阻r侧的值均取两位有效数字）四、计算题（本题共3小题，第18题10分，第19题9分，第20题13分，共32分）要求写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的请算出最后结果。18．（10分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平正对放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1.0Ω，定值电阻R=15Ω，滑动变阻器的全部电阻为200Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4.0m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1.0×10-2C，质量为m=2.0×10-2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值R滑为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率P出是多大？（取g=10m/s2，计算结果均取两位有效数字）6\nErRNMBθ19．（9分）如图所示，两平行金属导轨相距L=0.20m，与水平面夹角为θ=37°。在两金属导轨下端，用导线连接电源和定值电阻。电源电动势E=6.0V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，其它电阻不计。金属棒MN的质量为m=0.10kg，刚好横放在两金属导轨上，且与导轨间的动摩擦因数为μ=0.50。整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，设金属棒所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使金属棒MN处于静止状态，磁感应强度B应该为多大？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，计算结果均取两位有效数字）OxyEBMv21．（13分）在如图所示的竖直平面直角坐标系xOy中，虚线OM与x轴成45°角。在OM与x轴之间（包括x轴）的区域存在垂直于坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在OM与y轴之间（包括y轴）的区域，存在沿y轴负方向的匀强电场（但电场强度大小未知）。有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以速度v沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域并发生偏转，不计带电粒子的重力和空气阻力，粒子第二次进入电场后恰好运动到O点并从此离开电场和磁场。求：（1）带电粒子第一次离开磁场的位置到O点的距离。（2）粒子从最初由O点进入磁场到恰好经过O点并离开电场和磁场的总时间。6\n邢台一中2022---2022学年上学期第二次月考高二年级物理试题答案一、单项选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分）在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。123456789DBACACBCD二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共24分）在每小题给出的四个选项中，至少有2个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分。101112131415CDBDADADABAD三、填空题和实验题（本题共2小题，第16题6分，第17题12分，共18分）16．垂直于纸面向外（2分），（2分），（2分）。17．（1）连线见图（2分）；（2）A2（1分），大于（1分）；（3）a．（2分），（2分）；b．（2分），3.3（1分），0.25（1分）。四、计算题（本题共3小题，第18题10分，第19题9分，第20题13分，共32分）18．（10分）解析：（1）小球进入板间后，受重力和电场力的作用，且到A板时速度为零。设两极间电压为UAB，由动能定理得2分所以滑动变阻器两端电压2分设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得2分滑动变阻器接入电路的电阻2分（2）电源的输出功率2分19．（9分）解答：由闭合电路欧姆定律得电路中的电流为2分由左手定则可判定金属棒受到的安培力沿斜面向上。当磁感应强度最小时，金属棒受到的静摩擦力方向沿导轨向上且达到最大。由平衡条件得2分磁感应强度最小值为\n1分当磁感应强度最大时，金属棒受到的静摩擦力方向沿导轨向下且达到最大。由平衡条件得2分磁感应强度最大值为1分为使金属棒MN处于静止状态，磁感应强度的大小应该为0.50T≤B≤2.5T1分20．（13分）解答：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设粒子做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有①解得②OxyEBMvO′rN设带电粒子第一次离开磁场的位置为N点，如图所示。由几何知识可知，带电粒子第一次离开磁场时速度方向沿y轴正方向，该位置N到O点的距离为③（2）设粒子在磁场中运动的周期为T，则④粒子第一次在磁场中运动的时间t1恰好为1/4周期，联立②④式得⑤粒子第一次离开磁场后恰好沿y轴正方向第一次进入电场，且在电场中先沿y轴正方向做匀减速直线运动，再沿y轴负方向从静止做匀加速直线运动并经过OM再次进入磁场，粒子第一次在电场中运动的两过程对称，设粒子在电场中运动的加速度大小为a，则粒子来回一次的时间为⑥粒子第二次进入磁场后再以速度v做匀速圆周运动，所经过的时间为⑦粒子第二次离开磁场后恰好沿x轴负方向第二次进入电场并做类平抛运动，粒子第二次在电场中运动后恰好进过O点。设粒子第二次在电场中运动的时间为t4，则\n⑧⑨联立②⑥⑧⑨式解得⑩⑪综合以上结果，可得粒子从最初由O点进入磁场到恰好经过O点离开电场和磁场的总时间为⑫评分标准：①⑪式均为1分,⑫式为2分。
