2019年01月02日xx学校高中物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方
2.在匀强磁场中Q位置处垂直磁场放一根长度L=20cm,通电电流为I=0.5A的直导线,测得
它受到的磁场力F=20N。
现将该通电导线从磁场中撤走,则Q处的磁感应强度的大小为
( )
A.0
B.20T
C.0.2T
D.200T
3.如图所示,一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场
B后,保持原速度做匀速直线运动,如果使匀强磁场发生变化,则下列判断中错误的是( )
A.磁场B减小,油滴动能增加
B.磁场B增大,油滴机械能不变
C.使磁场方向反向,油滴动能减小
D.使磁场方向反向后再减小,油滴重力势能减小
4.如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。
若一带
电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能随时间均匀增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
5.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,电流表A和电压表V均可视为理想电表。
闭合开关S后,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
B.小灯泡L变暗
C.电源的总功率变大,效率变小
D.通过定值电阻1R 的电流方向自右向左
6.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R ,磁场方向垂直于横截面.一质量为m 、电荷量为()0q q >的粒子以速率0v 沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( )
A.B. 0mv qR
C.
0qR
D. 03mv qR 7.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹不一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
8.如图所示的电路中,闭合开关S 后,灯L 1和L 2都正常发光,后来由于某种故障使灯L 2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是( )
A.灯L 1灯丝烧断
B.电阻R 2断路
C.电阻R 2短路
D.电容器被击穿短路
二、多选题
9.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时( )
A.磁铁对桌面的压力增大
B.磁铁对桌面的压力减小
C.磁铁受到向右的摩擦力作用
D.磁铁受到向左的摩擦力作用
10.在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里,一带电粒子从a点由静止开始沿曲线abc运动到c点时,速度又变为零,b点是运动中能够到达的最高点,如图所示;若不计重力,下列说法中正确的是( )
A.粒子肯定带负电,磁场方向垂直于纸面向里
B.a,c点处在同一条水平线上
C.粒子通过b点时速率最大
D.粒子到达c点后将沿原路经返回到a点
的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆11.如下图所示为一个质量为m、电荷量为q
v,在以后的运动上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,现给圆环向右的初速度
过程中,圆环运动的速度图象可能是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
12.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。
若速度相同的一束粒子由左端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.该束带电粒子带负电
P极板带正电
B.速度选择器的
1
C.在2B 磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在2B 磁场中运动半径越大的粒子,比荷q m
越小 三、计算题
13.微型吸尘器的直流电动机的电阻一定,当加在电动机上的电压为0.3 V 时,电动机不转,但流过电动机的电流为0.3 A;当所加电压为2 V 时,电动机正常工作,工作电流为0.8 A,求电动机正常工作时效率是多少?
14.如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K 为电子枪,由枪中沿KA 方向射出的电子,速度大小不一.当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:
1.磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外?
2.速度为多大的电子才能通过小孔S?
15.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角
θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=3V 、内阻r=0.5Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1Ω,金属导轨电阻不计,g 取10m/s 2
.已知
sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
1. 导体棒受到的安培力大小;
2. 导体棒受到的摩擦力大小.
16.如图所示,以O 为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y 轴放置一平面荧光屏,在
y>0,0<x<0.5m 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=0.5T 。
在原点O 放一个开有小孔的粒子源,粒子源能同时放出比荷为q/m=4.0×106
kg/C 的不同速率的正离子束,沿与x 轴成30°角从小孔射入磁场,最后打在荧光屏上,使荧光屏发亮,入射正离子束的速率在0到最大值v m =2.0×106m/s 的范围内,不计离子之间的相互作用,也不计离子的重力。
1.求离子从粒子源放出到打到荧光屏上所用的时间
2.求离子打到荧光屏上的范围;
3.实际上,从O 点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x 轴成30°~60°角内进入磁场,则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,经过53
π×10-7s 时这些离子可能出现的区域面积是多大? 四、实验题
17.在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
1.用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图所示,则电阻丝的直径是__________mm .
2.若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值,两表的示数分别为U 、I ,测得电阻丝的直径为d ,用刻度尺量得其长度为L ,则该电阻丝的电阻率ρ=__________.
3.由于无法估计该电阻丝的电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V ,3.0mA ,用(b)图测得的数据是2.9V ,
4.0mA ,由此可知,用__________图测得x R 的误差较小。
18.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路
1.实验时,应先将电阻箱的电阻调到__________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
2. 改变电阻箱的阻值R ,分别测出阻值010R =Ω的定值电阻两端的电压U .下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是__________.(选填“1”或“2”)
3.根据实验数据描点,绘出的
R U -图象是一条直线.若直线的斜率为k ,在1U
坐标轴上的截距为b ,则该电源的电动势 E = ,内阻
r = .(用k 、b 和0R 表示)
参考答案
一、单选题
1.答案：C
解析：小磁针,只有地磁场的作用下,处于南北方向,
A 、当使磁针在导线的延长线上时,没有磁场作用,故现象不明显,故A 错误;
B 、当垂直导线方向放置磁针,使磁针在导线的正下方,由右手螺旋定则可知,小磁针不会转动,故B 错误;
C 、当导线沿南北方向放置在磁针的正上方,可知,小磁针会向东西方向偏,故C 正确;
D 、当沿东西方向放置在磁针的正上方,仍不会偏转,故D 错误;
故选:C.
2.答案：B
解析：
3.答案：C
解析：
4.答案：D
解析：
5.答案：C
解析：
6.答案：A
解析：带电粒子在圆形磁场区域中运动时,如果入射速度沿半径方向,则出射速度也沿半径方向,抓住此几何关系进行求解.
若磁场方向垂直于纸面向外,带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,由几何关系可知,其运
动的轨迹半径tan 30R r ==︒,由洛伦兹力提供向心力,即200mv qv B r
=,得
0mv qB =,故匀强磁场的磁感应强度03B qR
=,若磁场方向向下可得到同样的结果,A 正确.
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：
二、多选题
9.答案：BC
解析：
10.答案：ABC
解析：
11.答案：AD
解析：给圆环向右的速度以后,它受竖直向下的重力,竖直向上的磁场力,如果两力大小相等,则圆环与细杆没有正压力,也就没有摩擦力,所以圆环在水平方向上没有力的作用,做匀速直线运动,选A 。
如果速度较大,即磁场力大于重力,则有摩擦力,圆环做减速运动,由于速度不断减小,磁场力减小,正压力减小,摩擦力减小,水平方向上加速度不断减小。
最后二力平衡,摩擦力为0,在水平方向上做匀速直线运动,故选D 。
如果速度较小,重力大于磁场力,则有摩擦力,圆环做减速运动,由于速度不断减小,磁场力减小,正压力增大,摩擦力增大,水平方向上加速度不断增大。
最后速度降为0。
所以C 中曲面应向下凹。
故不选BC,选AD 。
12.答案：BD
解析：
三、计算题
13.答案：解:当电动机不转时,由欧姆定律得,电动机的电阻为R==1 Ω. 当电动机正常工作时,电动机输出的功率为P 出=IU-I 2R=(0.8×2-0.82×1) W=0.96 W,电动机总功率为P 总=IU=1.6 W,所以吸尘器的效率为η=60%.
解析：
14.答案：1.由题图可知,平行板产生的电场强度E 方向向下.带负电的电子受到的静电力FE=eE,方向向上.若没有磁场,电子束将向上偏转,为了使电子能够穿过小孔S,所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的,根据左手定则分析得出,B 的方向垂直于纸面向里
2.1×105 m/s
解析：
15.答案：1. 导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: 03210.5
E I A A R r ===++ 导体棒受到的安培力:
F 安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N
2. 导体棒所受重力沿斜面向下的分力:F 1=mgsin37°=0.04×10×0.6N=0.24N
由于F 1小于安培力,故导体棒沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件得:
mgsin37°+f=F 安
解得:f=F 安﹣mgsin37°=(0.40﹣0.24)N=0.16N
解析：
16.答案：1.
3
π×10-6s 2.y=0到
3.0.26m 2
解析： 四、实验题
17.答案：1.0.350; 2. 2
4Ud IL πρ=
3.(a)
解析：1.螺旋测微器的读数为035.00.010.350d mm mm mm =+⨯=
2.根据电阻定律可得22L L R S d ρρπ==⎛⎫ ⎪⎝⎭,根据欧姆定律可得U R I
=,联立两式可得24Ud IL
πρ=.
3.因为43133I I ∆-==,3 2.91330U U ∆-==,所以I U I U
∆∆>,电流变化量大,电压表分流对实验的影响大,因此电流表应采用内接法,即应采用图(a)所示实验电路进行实验;
18.答案：1.最大值; 2.2; 3. 0
1E kR =,0b r R k =- 解析：1.电阻箱在电路中起限制电流的作用,故实验时应先将其阻值调到最大值.
2.比较合理的方案是2,理由是2中电压表的示数变化范围较大.
3.实验原理是闭合电路的欧姆定律,即()0
U E U R r R =++,整理有00
111r R U E ER ER =++⋅, 则有1R U -图像中01r b E ER =+,01k ER =,所以0
1E kR =,0b r R k =-.。
