2011年甘肃省高考物理模拟试卷（五）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

带电粒子（不计重力）可能所处的状态是（ ）
①在磁场中处于平衡状态
②在电场中做匀速圆周运动
③在匀强电场中做匀速直线运动．
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③

2. 难度：中等

如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）
A．1：2
B．2：1
C．
D．1：1

3. 难度：中等

如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了，为了使粒子射出时比射入时的动能增大，在不计重力的情况下，可采取的方法是（其它条件不变）（ ）

A．增大粒子射入时的速度
B．增大磁场的磁感应强度
C．增大电场的电场强度
D．改变粒子的带电性质

4. 难度：中等

一重力不计的带电粒子一初速度v先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W₁；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v的初速度穿过叠加场区对粒子总共做功W₂，比较W₁、W₂的绝对值大小（ ）

A．一定是W₁=W₂
B．一定是W₁＞W₂
C．一定是W₁＜W₂
D．可能是W₁＞W₂也可能是W₁＜W₂

5. 难度：中等

如图所示，水平方向的匀强电场和匀强磁场互相垂直，竖直的绝缘杆上套有一带负电的小球．小球由静止开始下落的过程中，设棒足够长，则所受的摩擦力（ ）

A．始终不变
B．先增大后不变
C．先减小最后为零
D．先减小后增大，最后不变

6. 难度：中等

如图所示，足够长平行金属导轨MN、PQ水平放置，金属棒ab始终与导轨接触良好，导轨和金属棒的电阻不计，匀强磁场方向垂直导轨所在平面．现用垂直于棒ab的水平向右的恒力F拉ab棒由静止开始向右运动．观察某一段时间内ab棒运动速度v随时间t变化的关系哪一个是可能的（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

带电量为q₁的粒子在匀强磁场中运动，到达b点时与静止在那里的另一带电量为q₂的粒子相碰并粘合在一起运动，碰撞前后的轨迹如图所示，不计阻力、重力作用，则以下说法中正确的是（ ）

A．若运动轨迹为从a到c，则q₁为正电，q₂可能是正电、可能是负电，也可能不带电
B．若运动轨迹为从a到c，则q₁为正电，q₂为负电，且电量关系有|q₂|-|q₁|＞|q₁|
C．若运动轨迹为从c到a，则q₁为正电，q₂为负电，且电量关系有|q₂|-|q₁|＞|q₁|
D．若不明确运动轨迹的走向，则不能判断q₁、q₂的电性

8. 难度：中等

如图所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，另一种材料制成的导体棒MN有电阻，可与保持良好接触并做无摩擦滑动，线框处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，当导体棒MN在外力作用下从导线框的左端开始做切割磁感应线的匀速运动，一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为（ ）

A．逐渐增大
B．先减小后增大
C．先增大后减小
D．增大、减小、再增大、再减小

二、填空题

9. 难度：中等

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：    ．

（2）按照正确的电路图连接图1的实物图．
（3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：    ．

U（V）		0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I（A）		0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

（4）把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R₁=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R₂=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为    V，内阻为    Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两个有效数字）
（5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图3所示，则元件Z的直径是    mm．

三、解答题

10. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，质量M=2kg的平板小车以v=14m/s的速度在水平面上运动，将质量为m=0.1kg、电荷量q=0.2C的绝缘小物块，无初速的放在小车的右端，小车足够长，与物块之间有摩擦，g取10m/s²．求：
（1）物块的最大速度；
（2）小车的最小速度；
（3）产生的最大内能．

11. 难度：中等

如图所示，MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨，一根电阻R₁=3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动，两块相互平行，相距20cm且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在ab间的电阻R₂=1Ω，导轨和连接导线的电阻可忽略不计，先将整个装置放在图示的匀强磁场中，当导体棒ab以速率v匀速沿导轨运动时，能使一个质量为m、带电量为q的负电微粒也以速率v在两金属板空间做匀速圆周运动而不触及两板．求：
（1）金属棒ab的运动方向．
（2）ab匀速运动速度的取值范围．
（3）若带电微粒在匀强磁场中从图所示开始运动，当运动位移达到时的时间．

12. 难度：中等

如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×10⁵N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场．今有一质量为m=4.8×10^-25kg、电荷量为q=1.6×10^‑18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以υ=1.0×10⁶m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到边界b的Q（图中未标出）处．试求
（1）粒子穿过狭缝P时的速度υ及其与b板的夹角θ．
（2）P、Q之间的距离L．