内容正文:
三明一中2026—2027学年上学期10月月考景润实验班
高二物理
(考试时长:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,两根平行通电长直导线固定,左导线通有垂直纸面向外的恒定电流。两导线水平连线的中点处,一可自由转动的小磁针静止时N极平行于纸面向下(忽略地磁场)。关于右导线中电流的方向和大小判断正确的是
A.垂直纸面向外, B.垂直纸面向外,
C.垂直纸面向里, D.垂直纸面向里,
2.如图为生物质谱仪,其工作流程为:分子电离后进入速度选择器,筛选出的粒子垂直进入匀强磁场,发生偏转最终撞击到照相底片上。若速度选择器中电场强度为E、磁感应强度为B,不计重力,则
A.筛选出的粒子速度大小 B.筛选出的粒子动能相同
C.比荷越小的粒子,偏转半径越小 D.比荷越小的粒子,偏转周期越大
3.如图为同步加速器模型,仅在直通道PQ内有加速电场,三段圆弧内有可调的匀强偏转磁场B。带电荷量为+q、质量为m的质子以初速度从P进入加速电场后,沿顺时针方向循环加速。已知加速电压为U,磁场中质子的偏转半径均为R,忽略重力和相对论效应,则
A.偏转磁场的方向垂直纸面向里
B.质子相邻两次经过P点的时间变大
C.第1次加速后,质子的速度大小为
D.第k次加速后,偏转磁场的磁感应强度大小应为
4.两点电荷A和B固定在x轴上,电荷量之比QA∶QB=1∶9,电荷A固定在原点且带正电。如图为A和B形成的各点电势φ随x变化的图像。已知图线与x轴的交点横坐标为和,x=L处的切线与x轴平行,电荷仅受静电力作用,则
A.电荷B带负电,位于处
B.电场强度在位置比处大
C.正电荷从静止释放可运动到无穷远
D.负电荷在任意位置静止释放,电势能增加
二、双项选择选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.如图为汽车启动简化电路,电源电动势为、内阻为,车灯的电阻为(可视为纯电阻)。开关S闭合,电动机M正常工作,其两端电压为、电流为、内阻为。忽略温度对电阻的影响,则
A.电动机的热功率为 B.电动机的热功率为
C.车灯的电功率为 D.电源的总功率为
6.如图,实线为某电场的电场线,虚线是一带负电的粒子仅在电场力作用下由运动至的轨迹,设点和点的电势分别为、,粒子在和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.如图甲为风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的左端固定,右端与导电的迎风板相连,并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好,并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接,另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数与风速的关系如图乙所示,已知纵截距为,斜率为,电源电动势为,内阻为,保护电阻为,不计摩擦和迎风板的电阻,则
A.风速越大,回路电流越大
B.风速越小,金属杆接入回路的电阻越小
C.无风时,金属杆接入回路的电阻为
D.风速为v时,流过电阻R的电流为
8.如图甲,当时,带电量、质量的滑块以的速度滑上质量的绝缘木板,在0~1 s内滑块和木板的图像如图乙所示,当时,滑块刚好进入宽度的匀强电场区域,电场强度大小为E(0<E<40 N/C),方向水平向左。滑块可视为质点,且电量保持不变,始终未脱离木板;最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。
A.木板与地面间的动摩擦因数μ=0.4
B.进入电场后滑块与木板始终保持相对静止
C.滑块一定不会从电场左边界离开
D.滑块从电场右边界离开所需的电场强度的最大值为20 N/C
三、填空实验题,共20分。
9.(3分)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1 k”挡位,测量时指针偏转如图甲所示。接下来的操作过程:
①断开待测电阻,将选择开关旋到________(选填“×100”或“×10 k”)档;
②将两表笔短接,调节________(选填“a”或“b”),使指针偏转至右端电阻零刻度处;
③再接入待测电阻进行测量,示数如图乙所示,则待测电阻阻值为________Ω;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”位置。
10.(3分)
某小组测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:待测干电池、电压表(内阻很大)、电流表(内阻)、滑动变阻器(阻值范围0~20 )、开关S、导线若干。
(1)为减小实验误差,在图甲中连接实物图。
(2)调节滑动变阻器滑片,测量多组电压表和电流表的数据并作出U-I图像,如图乙所示。根据图线求得电动势________,内阻________。(结果均保留两位小数)
11.(6分)
在“观察电容器的充、放电现象”实验中,将电阻箱R、一节干电池、微安表(零刻度在中间位置)、电容器C()、单刀双掷开关S连接成如图甲所示的实验电路。
(1)当开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;再将S接2,微安表指针偏转情况是________。
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小 B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小 D.向左偏转示数逐渐增大
(2)若将电压表并联在电容器两端,观察电容器充电时电压变化情况。当S接1时,电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图乙所示位置时保持不变,则电压表示数为________V,电容器极板上的带电量为________(结果保留两位有效数字)。
12.(8分)
某小组利用下列实验器材测量自来水电阻率:圆柱形玻璃管中装入自来水,两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为100 kΩ、两节干电池、电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)、电流表A、滑动变阻器R(0~200 Ω)、开关、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内直径d;
(2)为了实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择________电路来测量自来水电阻Rx;
A. B. C. D.
①实验发现两表读数过小,用电压和电流传感器进行替换,正确连接电路后,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,并在图丙中坐标轴上标出,请作出U−I图线;
测量序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流I/μA
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
②根据图丙U−I图线可得出该玻璃管中自来水的电阻Rx=________Ω(结果保留两位有效数字)
③自来水的电阻率表达式为ρ=________________(用Rx、h、d表示)。
四、计算题,共40分。
13.(10分)如图,倾角、间距的光滑导体轨道AB、CD处于垂直其平面的匀强磁场中,上端接入一电动势、内阻的电源。当闭合开关S,一质量、电阻的金属棒恰好静止在轨道上。轨道电阻忽略不计,重力加速度。
(1)判断磁场的方向;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)若导体棒与滑轨间动摩擦因数,要使导体棒沿斜面向上弹射出去,求磁感应强度的大小应满足的条件。
14.(14分)
如图xOy直角坐标系中,半径为的圆形区域Ⅰ中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为;边长为2 m的正方形区域Ⅱ中有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为,两区域边界相切。一质子由O点进入Ⅰ区域,速度方向与x轴的负向成60°角,已知质子比荷为,速度大小。粒子重力略不计,求:
(1)质子在区域Ⅰ中的运动半径r,并画出运动轨迹;
(2)质子运动到x轴时的位置;
(3)质子从O点射入方向与轴夹角由0°顺时针旋转至90°的过程中,在x轴上质子到达的宽度D。
15.(16分)
如图甲,金属圆筒A接高压电源的正极,其轴线上的金属线B接负极,A和B的高度远大于A的直径。如图乙,筒内距离轴线r处的电场强度大小,其中k为静电力常量,λ为金属线B单位长度的带电量。不计微粒重力。
(1)设A、B两极间电压为U,求在B极附近一电荷量绝对值为Q的带负电荷微粒到达A极过程中静电力做的功W。
(2)如图乙,电量为+q、质量为m的三个相同微粒,在圆筒内某横截面上分别绕轴线做半径不同的匀速圆周运动,其半径为、和(),总能量分别为、、,不计微粒间相互间作用力。
i.推导微粒运动速度v与λ的关系式;
ii.若,分析比较()与()的大小。
(3)若考虑空气阻力,微粒运动时受到的阻力与速度大小关系为(C为定值),且阻力迅速调整至与r处电场力等大。现有一带电量为-q、质量为m的微粒,从沿半径方向向外运动至,求该过程的运动时间。
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