河北省唐山市2017-2018学年高二12月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

关于磁感应强度B的概念，下面说法中正确的是 (    )

A. 由可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比

B. 一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零

C. 一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零

D. 磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直

2. 难度：中等

如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I₁和I₂，且I₁>I₂；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是（     ）

A. a点    B. b点    C. c点    D. d点

3. 难度：简单

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 (     )

A. a粒子动能最大

B. c粒子速率最大

C. c粒子在磁场中运动时间最长

D. 它们做圆周运动的周期T_a<T_b<T_c

4. 难度：中等

截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速率的影响，下列说法正确的是（　 　）

A. 电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

B. 导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

C. 导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍

D. 导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

5. 难度：中等

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子（），质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出．则下列说法正确的是(　   )

A. 回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下，可以直接对（）粒子进行加速

B. 只增大交变电压U，则质子在加速器中获得的最大能量将变大

C. 回旋加速器所加交变电压的频率为

D. 加速器可以对质子进行无限加速

6. 难度：中等

如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v₀，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象不可能是下图中的(   　)

A.     B.

C.     D.

7. 难度：中等

如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（     ）

A. 向左    B. 垂直纸面向外

C. 向右    D. 垂直纸面向里

二、多选题

8. 难度：中等

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V₁、V₂、V₃为理想电压表，R₁、R₃为定值电阻，R₂为热敏电阻（其阻值随温度增高而减小），C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A恰好静止．当室温从25℃升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是△I，三只电压表的示数变化量是△U₁、△U₂和△U₃．则在此过程中（　  ）

A. V₂示数减小

B. 微粒A向上加速运动

C. Q点电势降低

D.

9. 难度：中等

如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与 水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是 (     )

A. 液滴可能带负电

B. 液滴一定做匀速直线运动

C. 液滴有可能做匀变速直线运动

D. 电场线方向一定斜向上

10. 难度：中等

如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，e、f分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10^-7kg、电荷量q=＋2×10^－3C的带电粒子以速度υ₀=5×l0²m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域(不考虑边界粒子），则（     ）

A. 从ae 边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边

B. 从ed 边射入的粒子，出射点全部分布在bf边

C. 从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae 边

D. 从fc边射入的粒子，全部从d点射出

三、填空题

11. 难度：中等

如图所示，质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab静止时通过电流为10A，要使ab静止，磁感强度至少等于_____，方向为______。（取g=10m/s²）

12. 难度：中等

如图所示，在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内，在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点，其中∠aob=∠boc=60⁰，一束质量为m，电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域，其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子，其速率取值范围是______．

四、实验题

13. 难度：中等

完成下列游标卡尺或螺旋测微器读数______、______：

14. 难度：中等

图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流=300A,内阻R_g=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色，按正确使用方法测量电阻R_x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R_x=_____k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，按正确使用方法再测上述R_x，其测量结果与原结果相比较________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

15. 难度：中等

某待测电阻R_x的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A．电流表A₁（量程150mA，内阻r₁约10Ω）

B．电流表A₂（量程20mA，内阻r₂=30Ω）

C．定值电阻R₀=100Ω

D．滑动变阻器R，最大阻值为5Ω

E．电源E，电动势E=4V（内阻不计）

F．开关S及导线若干

①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内画出测量R_x的实验原理图________（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）。

②实验时电流表A₁的读数为I₁，电流表A₂的读数为I₂，用已知和测得的物理量表示R_x=____。

五、解答题

16. 难度：简单

如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R₁＝2 Ω，R₂＝3 Ω，R₃＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？

17. 难度：中等

如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=l kg，电阻R₀=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s²，ab处于静止状态．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

（1）ab受到的安培力大小和方向．

（2）重物重力G的取值范围．

18. 难度：中等

如图所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅳ象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。P点是x轴上的一点，横坐标为x₀。现在原点O处放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以与x轴成45°角的恒定    速度v₀向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与x轴相交于A点，第n次偏转后恰好通过P点，不计粒子重力。求：

（1）粒子的比荷；

（2）粒子从O点运动到P点所经历的路程和时间。

（3）若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xOy平面内加上与速度v₀垂直的匀强电场(图中没有画出)，也能使粒子通过P点，求满足条件的电场的场强大小和方向。

19. 难度：中等

如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L₁、L₂），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E₀，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N₁点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N₂点。Q为线段N₁N₂的中点，重力加速度为g。上述d、E₀、m、v、g为已知量。

（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

（2）求电场变化的周期T；

（3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。