2017-2018学年安徽省高二下学期开学考试物理试题（Word版）

安徽省六安市第一中学2017-2018学年高二下学期开学考试物理满分：100分时间：90分钟一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一个选项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB，C为AB的中点，如图所示。现引入带正电的检验电荷q，不计重力，则下列说法不正确的是（ ）A.如果q在C点受力为零，则QA和QB一定是等量异种电荷B.如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则QA和QB一定是异种电荷，且电量大小QA>QBC.如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，且电量大小QA<QBD.如果q沿AB垂直平分线移动时受力方向始终不变，则QA和QB一定是等量异种电荷2.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带负电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O）过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（）A.M点电势为零，N点场强为零B.M点场强为零，N点电势为零C. Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小D. Q1带正电，Q2带负电，且Q1电荷量较小3.如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法中正确的是（）A.若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有ab的电流B.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有ba的电流C.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上4.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低5.如图所示，在射线OA以下有垂直纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的正电粒子a和b以不同的速率由坐标原点O沿着x轴正方向射入磁场，已知va>vb，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法不正确的是（）A.两粒子的轨道半径之比B.粒子a在磁场中运动时间比b长C.两粒子在磁场中运动时间相等D.两粒子离开磁场时速度方向相同6.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角=60°时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当=45°时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为（ ）A. B. C. D. 7.如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为k，速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）A. B. C. D. 8.如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcde是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子，最后粒子恰好从e点射出，则（）A.如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出B.如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从f点射出C.如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从e点射出所用时间最短9.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°=0.8，g取10 m/s2.下列说法正确（ ）A.小球的带电荷量q=6×10-5CB.小球动能的最小值为1JC.小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值D.小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变且为4J10.如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t=0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力。已知平行于ad方向向下发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（ ）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6 t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个项点的粒子在磁场中运动时间最长11.如图所示，长方形ABCD内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，边长BC=2AB，在A处有一粒子源，可以沿AB方向射出不同速率的带正电的同种粒子，粒子的质量为m电量为q，不计粒子的重力，对于粒子在磁场中的偏转，下列说法正确的是(）A.粒子不可能从CD边射出磁场B.粒子在磁场中运动的时间可能为C.从D点射田的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出粒子在磁场中运动时间的2倍D.从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍12.如图(a），真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图（b）所示最大值为U0的周期性变化的电压.在两板左侧中点处有一粒子源A，自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期了，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力。（ ）A.在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0B.在t=0.125T时刻进入的粒子离开电场时竖直偏移距离为0.25d C.在t=0.25T时刻进入的粒子离开电场时竖直偏移距离为0.125dD.在t=0.5T时刻进入的粒子刚好从金属板p右侧边缘离开电场二、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共12分）13.描绘一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线提供了以下器材： 直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104），电流表A1（量程250mA，药阻约为2），电流表A2（量程500mA，内阻约为1），滑动变阻器R（最大阻值约为20）电键S，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是_，上面两个电路应该选用的是_（填“甲”或“乙”） 14.某兴趣小组利用图甲所示电路测定一电池的内阻r和一待测电阻Rx的阻值。已知电池的电动势约为6V，电池内阻和待测电阻的阻值都约为10。可供选用的实验器材有：A.电流表A1（量程0300mA，丙阻不计）B.电流表A2（量程03A，内阻不计）；C.电压表V1（量程06V，内阻很大）；D.电压表V2（量程015V，内阻很大）；E.滑动变阻器R（阻值0100)；开关S一个，导线若干该实验过程如下： （1）在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用_，电压表应选用_。（填所选器材前的字母）（2）按图甲正确连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关。改变变阻器阻值，记录电压表示数U和电流表示数I。用记录的数据绘出图乙所示的U-I图线。（3）断开开关s，将Rx改接在B、C之间，A与B用导线直接相连，其他部分保持不变。重复步骤（2），得到另一条U-I图线，其斜率的绝对值为k（4）根据上面实验数据结合图乙可得，电池的内阻r=_；用k和r表示待测电阻的表达式为Rx=_。三、论述计算题（共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写由最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（8分）如图所示有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1=1.0m，磁感应强度为B=1.0T，被约束粒子的比荷为=4.0×107C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v0=4.0×107m/s沿环的半径方向射入磁场。（不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力）.求： （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r （2）如果被约束粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R216.（8分）如图所示，在xOy平面内，有一个圆形区域的直径AB与x轴重合，圆心O的坐标为（2a,0），其半径为a,该区域内无磁场。在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力。（1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，且粒子不经过圆形区域就能到达B点，求粒子的初速度大小v1；（2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，在磁场中运动的时间为，且粒子也能到达B点，求粒子的初速度大小v217.（12分)如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，且电场强度大小与第一象限的相同。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子，从坐标为（3l,l）的P点以某一初速度沿x轴负方向开始运动，第一次经过X轴上的点为Q点，Q点的坐标为（l，O），接着在第四象限内做匀速圆周运动，第二次经过x轴上的点为坐标原点。已知粒子运动的初动能为2mgl.求：（1)电场强度E的大小。（2）粒子经过Q点时的速度大小（3）粒子在第四象限中运动的时间t. 18.（12分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线O1 O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0.若仅撤去磁场，质子仍从O1意以相同速度射入，经时间打到极板上（1）求两极板间电压U； （2）求质子从极板间飞出时的速度大小（3）若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1 O2从左侧O1点射入，欲使质子从两板间左侧飞出，射入的速度应满足什么条件。物理试卷参考答案一、选择题1A2A3B 4D 5B 6B 7C 8A 9AB 10BC 11AD 12ABD二、填空实验题（每空2分）13、A2；甲；14、（1）AC （4）10 k-r三、计算题（8+8+12+12=40分）15、（8分）（1）1.0m （2）2.41m【解析】：粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，根据，即可粒子在磁场中做圆周运动的半径r；粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动，当该粒子的轨迹恰好与圆形区域外边界相切时，磁场区域的半径最小，根据牛顿第二定律求出粒子圆周运动的半径，由几何知识求出磁场区域的最小外