1、2020 年年 02 月月 25 日日 xx 学校高中物理试卷学校高中物理试卷 学校：_姓名：_班级：_考号：_ 一、单选题一、单选题 1.如图所示, 直线 a、b和 c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处 的电势分别为 MNPQ 、,一电子由 M点分别运动到 N点和 P 点的过程中,电场力所做的负功 相等,则( ) A.直线 a 位于某一等势面内, MQ B.直线 c位于某一等势面内, MN C.若电子由 M 点运动到 Q 点,电场力做正功 D.若电子由 P 点运动到 Q点,电场力做负功 2.一圆筒处于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,
2、筒的横截面如图所示。图 中直径 MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度 顺时针转动。在该截面内,一带电粒子从 小孔 M 射入筒内,射入时的运动方向与 MN成 30 角。当筒转过 90 时,该粒子恰好从小孔 N 飞出圆 筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( ) A. 3B B. 2B C. B D. 2 B 3.如图所示，P 是固定的点电荷，虚线是以 P 为圆心的两个圆.带电粒子 Q在 P的电场中运动，运 动轨迹与两圆在同一平面内，abc、 、为轨迹上的三个点.若 Q仅受 P的电场力作用，其在 abc、 、点的加速度大小分别为 abc aaa、 、，速度 大 小
3、 分 别 为 abc vvv、 、则 ( ) A., abcacb aaa vvv B., abcbca aaa vvv C., bcabca aaa vvv D., bcacab aaa vvv 4.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从 f点沿fd方向 射入磁场区域,当速度大小为 b v时,从 b点离开磁场,在磁场中运动的时间为 b t,当速度大小为 c v时,从 c 点离开磁场,在磁场中运动的时间为 c t,不计粒子重力。则( ) A.:1:2 bc vv ,:2:1 bc tt B.:2:1 bc vv ,:1:2 bc tt C.:2:1 bc
4、vv ,:2:1 bc tt D.:1:2 bc vv ,:1:2 bc tt 5.如图，平行班电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 45角，上极板带正电。一电荷量为 q （q0）的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能 0k E竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够 大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为( ) A. k0 4 E qd B. k0 2 E qd C. k0 2 2 E qd D. k0 2E qd 6.如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的 直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若( )
5、 A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向 B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向 C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针 D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针 二、多选题二、多选题 7.如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在 外力 F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力 F做功 F W,磁场 力对导体棒做功 1 W,磁铁克服磁场力做功 2 W,重力对磁铁做功 G W,回路中产生的焦耳热为 Q,导体棒 获得的动能为 k E。则( ) A. 1 WQ B
6、. 21 WWQ C. 1K WE D. FGk WWEQ 8.如图，一带正电的点电荷固定于 O点，两虚线圆均以 O为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是 ( ) A.M带负电荷，N 带正电荷 B.M在 b 点的动能小于它在 a点的动能 C.N 在 d点的电势能等于它在 e 点的电势能 D.N 在从 c 点运动到 d点的过程中克服电场力做功 9.如图所示电路中，电源内阻忽略不计.闭合开关，电压表示数为 U,电流表示数为 I;在滑动变阻器 1 R的滑片 P 由 a 端滑到 b端的过程中( ) A.U先
7、变大后变小 B.I先变小后变大 C.U与 I 的比值先变大后变小 D.U变化量与 I 变化量的比值等于 3 R 三、计算题三、计算题 10.如图，绝缘粗糙的竖直平面 MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平 向右，电场强度大小为 E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小滑块从 A点由静止开始沿 MN 下滑，到达 C 点时离开 MN 做曲线运动。A、C 两点 间距离为 h，重力加速度为 g。 （1）求小滑块运动到 C 点时的速度大小 vc； （2）求小滑块从 A 点运动到 C 点过程中克服摩擦力做的功 Wf； （3）若 D点为小滑
8、块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运 动到 D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的 P点。已知小滑块在 D点时的速度大 小为 vD，从 D点运动到 P点的时间为 t，求小滑块运动到 P点时速度的大小 vp 11.如图（a），两相距 L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值 R=2的电阻连 接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量 m=0.2kg 的金属杆垂直置于导轨上，与 导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动， 并始终与导轨垂直，其 vt图像如图（b）所示。在 15s 时撤去拉力，
9、同时使磁场随时间变化，从 而保持杆中电流为 0。求： （1）金属杆所受拉力的大小 F； （2）015s 内匀强磁场的磁感应强度大小 0 B； （3）1520s 内磁感应强度随时间的变化规律。 12.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一 侧射出。已知电子质量为 m，电荷量为 e，加速电场电压为 0 U，偏转电场可看做匀强电场，极板 间电压为 U，极板长度为 L，板间距为 d。 （1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度 v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转 距离y； （2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了
10、电子所受重 力，请利用下列数据分析说明其原因。已知 2 2.0 10 VU ， 2 4.0 10md ， 31 9.1 10kgm ， 19 1.6 10Ce ， 2 110m/sg 。 （3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势 的定义式。 类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的 G 概念，并简要说明电势和“重力势”的共 同特点。 13.如图所示,质量为 m,电荷量为 q的带电粒子,以初速度 v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 B 的 匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。 1.求粒子做匀速圆周运动的半径 R 和周期 T; 2.为使该粒
11、子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度 E的大 小。 14.如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为5 3/ENC，同时存在着水 平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小 B=0.5T。有一带正电的小球，质量 6 1.0 10mkg ，电荷量 6 2 10 Cq ，正以速度 v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过 P 点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象）取 2 10/gm s，求 （1）小球做匀速直线运动的速度 v的大小和方向； （2）从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间 t。 四、实验题四、实
12、验题 15.如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图。电流表满偏电流 0.5mA、内阻 10；电池电动势 1.5V、内阻 1；变阻器 0 R阻值 0-5000。 （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5V刻度的，当电池的电动势下降到 1.45V、内阻增大 到 4时仍可调零。调零后 R0阻值将变_（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为 300，则这个电阻的真实值是_。 （2）若该欧姆表换了一个电动势为 1.5V，内阻为 10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量 结果_（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 16.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中 （1）用多用电测电流或电阻的过
13、程中( ) A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 （2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为 ；若选 择开关处于“10”挡，其读数为 200 （选填:“大于”，“等于”或“小于”）。 参考答案参考答案 1.答案：B 解析：电子带负电荷,从 M到 N 和 P 做功相等,说明电势差相等,即 N和 P 的电势相等,匀强电场中等 势线为平行的直线,所以 NP 和 MQ 分别是两条等势线,从 M到 N,电场力对
14、负电荷做负功,说明 MQ 为高电势, NP 为低电势。所以直线c位于某一等势线内,但是 MN ,选项 A错 B 对。若电子从 M 点运动到 Q点,初末位置电势相等,电场力不做功,选项 C 错。电子作为负电荷从 P 到 Q即从低电势 到高电势,电场力做正功,电势能减少,选项 D错。 2.答案：A 解析：圆筒转过 90所用的时间为 2 2 t ，小孔 N 顺时针转过 90，带电粒子仍从 N点射 出，由几何关系得带电粒子运动轨迹对应的圆心角为 230 34 ，又 302 360 m t Bq ，根据 时间相等得 3 q mB ，故 A 正确。 3.答案：D 解析：粒子只受点电荷的库仑力作用，由牛顿第
15、二定律得 2 , FkQq aF mr ,联立得 2 1 a r ，由题 图知 acb rrr，故 bca aaa，粒子受力指向轨迹的凹侧，由题意可知两虚线圆为等势线， PQ、带同种电荷，带电粒子 Q动能与电势能之和不变，则有 kakckb EEE,则 acb vvv，D 正确 4.答案：A 解析：设正六边形边长为 L,若粒子从 b点离开磁场,可知运动的半径为 1 RL,在磁场中转过的角度 为 1 120;若粒子从 c 点离开磁场,可知运动的半径为 2 2RL,在磁场中转过的角度为 2 60, 根据 mv R qB 可知 12 :1:2 bc vvRR;根据 2 24 . 3603602 mb
16、bac tT qBa 可 知, 12 :2:1 bc tt ,故选 A. 5.答案：B 解析：根据电荷的受力情况可知，粒子在电场中做曲线运动，如图所示， 将粒子的速度 v 分解为垂直于板的 y v和平行于板的 x v由于极板与水平面夹角 45,粒子的初速度方 向竖直向上,所以粒子初速度在垂直于板的方向的速度为 00 2 sin45 2 y vvv . 当电场足够大时,粒子到达上极板时速度恰好与上极板平行,即粒子垂直于极板方向的速度0 y v . 根据运动学公式有 22 2 yy qE vvd m 又知 2 00 1 2 k Emv 联立以上各式求得 0 2 k E E qd 故 B 正确，AC
17、D错误； 故选：B 6.答案：D 解析：根据楞次定律,当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产 生,故选项 AB 错误;当金属圆环向左移动时,则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,故根据楞次 定律可以知道,产生的感应电流为顺时针,故选项 C 错误;当金属圆环向右移动时,则穿过圆环的磁 场垂直纸面向里并且增强,故根据楞次定律可以知道,产生的感应电流为逆时针,故选项 D 正确。 【考点定位】楞次定律 7.答案：BCD 解析：A、根据题意,由动能定理知:导体棒: 1k WE,故 A错误,C正确;B、根据能量守恒知 21 WWQ,故 B正确; D、对磁铁有: 2 0 FG
18、WWW,由得 FGk WWEQ,故 D 正确;故选:BCD. 考点:法拉第电磁感应定律;功能关系. 点评:此题考查动能定理和能量守恒,一对磁场力做功之和为系统产生的焦耳热. 8.答案：ABC 解析：如图所示,M粒子的轨迹向左弯曲,则带电粒子所受的电场力方向向左,可知 M带电粒子受到 了引力作用,故 M 带负电荷,而 N 粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力方向向下,说明 N粒 子受到斥力作用,故 N粒子带正电荷,故选项 A 正确;由于虚线是等势面,故 M粒子从 a 到 b电场力对 其做负功,故动能减小,故选项 B 正确;对于 N粒子,由于 d和 e在同一等势面上,故从 d 到 e 电场力
19、不 做功,故电势能不变,故选项 C 正确;由于 N粒子带正电,故从 c点运动到 d点的过程中,电场力做正功, 故选项 D 错误。 9.答案：BC 解析：由题图可知电压表测量的是电源两端的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数不 变，故 A 错误；由题图可知，在滑动变阻器 1 R的滑片 P由 a端滑到 b 端的过程中，滑动变阻器 1 R 接入电路的电阻先变大后变小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数先变小 后变大，U与 I比值为接入电路的 1 R的电阻与 2 R电阻的和，所以 U与 I的比值先变大后变小，故 B、C正确；由于电压表示数没有变化，所以 U变化量与 I变化量比值等
20、于零，故 D错误. 10.答案：1.小滑块沿MN运动过程,水平方向受力满足 qvBNqE 小滑块在C点离开MN时0N 解得 C E v B 2.由动能定理 2 1 0 2 fC mghWmv 解得 2 2 2 f mE Wmgh B 3.如图所示,小滑块速度最大时,速度方向与电场力、重力的合力方向垂直.撤去磁场后小滑块将做类 平抛运动,等效加速度为g 2 2 qE gg m 且 2222 PD vvgt 解得 2 222 PD qE vvgt m 解析： 11.答案：1.由vt关系图可知在 0-10s时间段杆尚未进入磁场,因此 1 Fmgma 由图可知 2 1 0.4/am s 同理可知在 1
21、5-20s时间段杆仅有摩擦力作用下运动 2 mgma 由图可知 2 2 0.8/am s 解得0.24FN 2.在 10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,因此有 22 0 B L v Fmg R 以0.24,0.16FNmgN代入 解得 0 0.4BT 3.由题意可知在 15-20s时间段通过回路的磁通量不变,设杆在 15-20s内运动距离为d,15s后运动 的距离为x 0 B t L dxB Ld其中20dm 2 4150.415xtt 由此可得 0 20 501525 B d B tT dxtt 考点:牛顿第二定律;导体棒切割磁感线 解析： 12.答案：(1)根据功和能的关系,有 2 0
22、0 1 2 eUmv 解得电子射入偏转电场的初速度 0 0 2eU v m 在偏转电场中,电子的运动时间 00 2 Lm tL veU 偏转距离 2 2 0 1 24 UL yat U d (2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有 重力 29 10GmgN 电场力 15 10 eU FN d 由于 FG，因此不需要考虑电子所受重力 (3)电场中某点电势 定义为电荷在该点的电势能 p E与其电荷量 q 的比值,即 p E q 由于重力做功与 路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能 G E与其质量 m的比值， 叫做“重力势”， 即 G G E m 电势 和重力势 G
23、都是反映场的能的性质的物理量， 仅由场自身的因素决定 解析： 13.答案：1. mv R Bq 、 2 m T qB 2. EvB 解析：1.洛伦兹力提供向心力,有 2 v fqvBm R , 解得带电粒子做匀速圆周运动的半径 mv R qB , 匀速圆周运动的周期 22Rm T vqB . 2.粒子受电场力FqE,洛伦兹力fqvB,粒子做匀速直线运动,则qEqvB,解得电场强度 EvB. 14.答案： 解析：(1)小球做匀速直线运动时，受力如图， 其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有： 22 BqvqEmg 带入数据解得：v=20m/s 速度 v 的方向与电场 E 的方向之间的夹角满足
24、tan qE mg 解得：tan3则60 （2）解法一： 撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为 a，有 2222 q Em g a m 设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为 x，有 xvt 设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为 y，有 2 1 2 yat a 与 mg 的夹角和 v与 E的夹角相同，均为 ，又 tan y x 联立式，代入数据解得 2 3 st =3.5 s 解法二： 撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运送没有影响，以 P点为坐标原 点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为 sin y vv 若使小
25、球再次穿过 P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有 2 1 2 0 yt vgt 联立式，代入数据解得 t=2 3 st =3.5 s 15.答案：1.小; 290; 2.准确 解析：1.由闭合电路欧姆定律: 0 g g E I RrR 得: 0g g E RRr I ,因为式中E变小, r变大,故 0 R将减小;因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为1.5EV刻度的。测得某电阻阻值为 300时, 电流表中的电流 0 E I RR ,其它 0 g E R I ,当电池电动势下降到 1.45EV时,此时欧姆表的内阻 0 g E R I ,由闭合电路欧姆定律得 0 E I RR ,解得
26、真实值290R 。 2.该欧姆表换了一个电动势为 1.5V,内阻为 10的电池,调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确, 因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。 16.答案：(1)AD;(2)5.4，小于 解析：(1)、在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆档的零刻度在最右 边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，选项 A 正确。 B. 在测量电流时，根据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零。 C. 在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所 以应从倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，在换用倍率较大的挡，选项 C 错误。 D. 在测量未知电流时，为了电流表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏角过 小，在换用较小的量程进行测量，选项 D正确。 (2)、选择开关处于“10V”挡，最小分度值为 0.2v，所以此时的读数为 5.4v. 因多用电表的欧姆档的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以 10至 30 的中间数值一定 小于 20，若选择开关处于“ 10”挡，其读数小于 200
