河北省衡水中学2015-2016学年高二物理上学期二调考试试题

-1-2015-2016学年度上学期高二年级二调考试物理试卷本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共110分，考试时间110分钟。第I卷（选择题共60分）一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分，1-10题为单项选择题，11-15为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场只有在磁极与磁极磁极与电流发生相互作用时才产生B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为设定的C.磁极和磁极之间是直接发生相互作用的D.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质2.如图所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止,N指向正确的是（）A.小磁针aB.小磁针bC.小磁针cD.小磁针d3.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面向内运动,它所受洛伦兹力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右4.关于磁电式电流表的说法，以下选项中正确的是①指针稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的②通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转的角度也越大③在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场④在线圈转动的范围内,线圈所受磁力大小与电流大小有关,而与所处位置无关A.①②B.③④C.①②④D.①②③④5.如图所示，装有导电液的玻璃器皿放在上端为S极的蹄形磁铁的磁场中，-2-器皿中心的圆柱形电极与电源负极相连，内壁边缘的圆环形电极与电源正极相连．电流方向与液体旋转方向（从上往下看）分别是（）A．由边缘流向中心、顺时针旋转B．由边缘流向中心、逆时针旋转C．由中心流向边缘、顺时针旋转D．由中心流向边缘、逆时针旋转6.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为:(不计正、负电子间的相互作用力)()A.1：3B.:2：1C.3：1D.1:27.如图(甲)所示,两平行导轨与水平面成角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计.整个装置分别处在如图(乙)所示的匀强磁场中,其中可能使金属细杆处于静止状态的是()B8.如图所示，摆球带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆过程中，由A摆到最低点时，摆线拉力为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度为a2，则（）A.F1＞F2，a1=a2B.F1＜F2，a1=a2C.F1＞F2，a1＞a2D.F1＜F2，a1＜a29.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是()-3-A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到地面时的动能与B的大小无关C.B很大时，滑块最终可能静止于斜面上D.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面并指向斜面10.一个带负电的小球在轻绳拉力作用下在光滑绝缘水平面上绕着竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示。若小球运动到A点时绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法中正确的是()A.小球做逆时针匀速圆周运动，半径大于原绳长B.小球做逆时针匀速圆周运动，半径等于原绳长C.小球做顺时针匀速圆周运动，半径大于原绳长D.小球做顺时针匀速圆周运动，半径小于原绳长11.如图所示,金属板放在垂直于它的匀强磁场中,当金属板中有电流通过时,在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B,金属板宽度为h、厚度为d,通有电流I,稳定状态时,上、下表面之间的电势差大小为U.已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为I=neSv.则下列说法中正确的是（）A.在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向上B.达到稳定状态时,金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势C.只将金属板的厚度d减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为U/2D.只将电流I减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为U/212.在磁铁中心的垂直上方的水平导线中通有垂直流向纸外的恒定电流,若将磁铁的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,若磁铁仍然静止,则磁铁对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是()A.FN增大-4-B.FN减小C.Ff减小D.Ff不变13.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则（）A.小球带负电B.小球运动的轨迹是一条抛物线C.洛伦兹力对小球做正功D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大14.如图所示,水平固定一截面为正方形绝缘方管的长度为L,空间存在场强为E.方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场,将质量为m、带电量为+q的小球从左侧管口无初速度释放,已知小球与管道各接触面间动摩擦因数均为μ,小球运动到右侧管口处时速度为v,该过程()A.洛伦兹力对小球做功为21qvBLB.电场力对小球做功为qELC.系统因摩擦而产生的热量为μmgLD.系统因摩擦而产生的热量为qEL−21mv215.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)、一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60∘.下列说法中正确的是（）A.电子在磁场中运动的半径为LB.电子在磁场中运动的时间为V03L2C.磁场的磁感应轻度eL2mv0B-5-D.电子在磁场中做圆周运动的速度不变第II卷（非选择题共50分）二、非选择题16.（6分）利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小。实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形导线框，导线框接在图示电路中，线框的短边置于蹄型磁体的N、S极间磁场中的待测位置。①在接通电路前,待线框静止后,先观察并记录下弹簧测力计的读数F0；②接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I,待线框静止后,观察并记录下弹簧测力计的读数F(FF0).由以上测量数据可知：导线框所受重力大小等于___；磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力大小为___.若已知导线框在磁场中的这条边的长度为L、线圈匝数为N，则利用上述数据计算待测磁场的磁感应强度的表达示为B=___.答案：F0,F−F0,INL0F-F17.（8分）一质量为m的导体棒MN两端分别放在固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I时，导体棒静止在与竖直方向成37o角的导轨上，取sin37o=0.6，cos37o=0.8求：（1）磁场的磁感应强度B；（2）每个圆形导轨对导体棒的支持力大小FN。答案：（1）（2）18.（10分）-6-如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口放置在两极板的正中央处，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度大小均为v0、带电荷量为q的墨滴，调节电源电压，使墨滴在电场区域恰能沿中心线水平向右做匀速直线运动；进入电场和磁场共存区域后，最终打在上极板的P点，且速度方向与上极板成53°角。（sin53°=0.8,cos53°=0.6）。(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求出两板间的电压；(2)求磁感应强度B的值。答案：（1）正电；qdmg（2）5qd4mv019.（12分）如图所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP=0.5m.现有一质量kg104m20,带电量C102q14的粒子,从小孔以速度s/m1030v4水平射向磁感应强度T2.0B、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域.且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)粒子在磁场中运动的时间;(3)圆形磁场区域的最小半径.答案：（1）0.3m（2）s5103（3）0.15m20.在如图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等.一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y-7-轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x=-2h处的P2点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上的y=-2h的P3点进入第Ⅳ象限,试求:(1)质点a到达P2点时速度的大小和方向;(2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;(3)说明质点a从进入第Ⅳ象限后的运动情况答案：(1)质点a到达P2点时速度的大小gh2,方向与x轴负方向成45°角;(2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度是qmg,匀强磁场的磁感应强度的大小是hgq2m;(3)质点a从P3进入第Ⅳ象限后做匀减速直线运动.