1、江苏省张家港高级中学2020-2021学年第一学期高二物理周考3一单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分每小题只有一个选项符合题意)1如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是A都绕圆柱转动B以不等的加速度相向运动C以相等的加速度相向运动D以相等的加速度背向运动2一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场,在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系的图象是 MM NDABC左右N 3如图所示，平行导体滑轨MM、NN水平放置，固定在匀强磁场中磁场的方向与水平面垂直向下滑线AB、CD横
2、放其上静止，形成一个闭合电路当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力的方向分别为A电流方向沿ABCDA；受力方向向右 B电流方向沿ABCDA；受力方向向左 C电流方向沿ADCBA；受力方向向右 D电流方向沿ADCBA; 受力方向向左 4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点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右5如图将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I，前后两个侧面c、f之间有UH的电势差，下
3、列说法正确的是A金属薄片的f侧面电势高于c侧面的电势B金属薄片的宽度l与电势差UH无关C将金属片换成管道，正离子沿管向右移动，c侧面的电势高于f侧面电势D在北半球用该装置测量地磁场时，应将金属薄片平放在水平地面上6如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子从平行板电容器左侧一端的中点处以速度v0沿垂直于电场线方向进入电容器，恰能从下边缘处飞出，飞出时速度大小为v1，若其他条件不变，而在电容器内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则带电粒子恰能从上极板边缘处飞出，飞出时速度大小为v2，不计粒子的重力，则以下速度大小的关系正确的是 A B C D 7在如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，电压表和电流表的
4、读数都增大，如果两只电表都可看作理想电表，则一定是AR1断路 BR1短路 CR2短路 DR3短路8如图所示的电路中，电源有不可忽略的电阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器Cl、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是A仅将R1增大，Q1和Q2都将增大 B仅将R2增大，Ql和Q2都将减小C仅将R3增大，Q1和Q2都将不变 D突然断开开关S，Q1和Q2都将不变二多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分)9关于电动势，下列说法正确的是A电源两极间的电压等于电源电动势B电动势越大的电源，将其他形式的能转
5、化为电能的本领越大C电源电动势的数值等于内、外电压之和D电源电动势与外电路的组成无关10美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用运动的带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器的示意图，其中盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处由静止释放，并沿电场线方向进入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是A带电粒子每运动一周被加速一次BP1P2=P2P3C粒子的最大速
6、度与D形盒的尺寸有关D加速电场的方向需要做周期性的变化11如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为，间距为d导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，重力加速度为g在金属棒下滑到底端的过程中A末速度的大小B通过金属棒的电流大小C通过金属棒的电流大小D通过金属棒的电荷量Q=12如图所示，足够长的绝缘木板静止在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的滑块静止在木板右端，木板上表面不光滑，下列说法正确的是A若给木板一水平向
7、右的初速度，最终木板和滑块一定相对静止B若给木板一水平向右的初速度，最终滑块和木板间一定没有摩擦力C若给木板施加一水平向右的恒力，最终滑块和木板间一定没有弹力D若给木板施加一水平向右的恒力，最终滑块做匀加速运动三实验题（本题共2小题，共15分）13（7分）有一个小电珠上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的IU图线。有下列器材供选用：A电压表(05 V，内阻10 k)B电压表(010 V，内阻20 k)C电流表(00.3 A，内阻1 )D电流表(00.6 A，内阻0.4 )E滑动变阻器(5 ，1 A)F滑动变阻器(500 ，0.2 A)(1)实验中电压表应选用_，电流表应选用
8、_(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把下图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图14(8分) (1)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d= mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L= cm。(2) 某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r，根据实验数据绘出如图乙所示的-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得出E
9、= V，r= 三计算题（本题共4小题，共45分）15(9分)利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=l，电阻R=3，重物质量m=0.10 kg，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s2)16 (10分)如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离 L=0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连已知ab棒与导轨间的动摩擦因
10、数=0.2，电源的电动势E=10V、内阻R=0.1，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？（g取10m/s2）17(12分)如图所示，A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于坐标平面向里有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动，从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60，求:(1)磁场的磁感应强度大小；(2)磁场区域的圆心O1的坐标；(3)电子在磁场中运动的时间18(14分)如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有两个全等
11、的直角三角形区域和，充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场，区域的磁感应强度大小为B0，区域的磁感应强度大小可调， C点坐标为(4L，3L)，M点为OC的中点质量为m、电荷量为-q的粒子从C点沿平行于y轴方向射入磁场中，速度大小为，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。(1)若粒子无法进入区域中，求区域的磁感应强度大小范围；(2)若粒子恰好不能从AC边射出，求区域的磁感应强度大小；(3)若粒子能到达M点，求区域磁场的磁感应强度大小的所有可能值答案123456789101112CDCBBCDCBCDACACDBC13.(1)AD(2)E(3)图见解析14.(1)d=3
12、.203mm，L=5.015cm；(2)E=3V，r=115.v=1.5m/s16. 【解析】依据物体的平衡条件可得ab棒恰不右滑时：GmgBI1L0ab棒恰不左滑时：BI2LGmg0依据闭合电路欧姆定律可得：EI1（R1r）EI2（R2r）由以上各式代入数据可解得：R199 ，R219 所以R的取值范围为：19 R99 17 (1)(2)(3)解析(1)由题意得电子在有界圆形磁场区域内受洛伦兹力做圆周运动,设圆周运动轨迹半径为r,磁场的磁感应强度为B0,则有ev0B0=m过A、B点分别作速度的垂线交于C点,则C点为轨迹圆的圆心,已知B点速度与x轴夹角为60,由几何关系得轨迹圆的圆心角C=60
13、AC=BC=r,已知OA=L,得OC=r-L由几何知识得r=2L联立解得B0=(2)由于ABO在有界磁场圆上,AOB=90,得AB为有界磁场圆的直径,故AB的中点为磁场区域的圆心O1,由几何关系知ABC为等边三角形,磁场区域的圆心O1的坐标为。(3)电子做匀速圆周运动,则圆周运动的周期为T=电子在磁场中运动的时间t=T=。18(1)当粒子运动轨迹恰好与x轴相切时,恰好能进入区域故粒子运动半径R3L粒子运动半径满足:qBv0=m代入v0=解得B(2)粒子在区域中的运动半径r=若粒子在区域中的运动半径R较小,则粒子会从AC边射出磁场。恰好不从AC边射出时满足O2O1Q=2,如图所示sin 2=2 sin cos =又sin 2=解得R=r=Lv0=可得:B=(3)若粒子由区域达到M点每次前进CP2=2(R-r)cos =(R-r)由周期性有:CM=nCP2(n=1,2,3,)即L=n(R-r)R=r+LL,解得n3n=1时,R=L,B=B0n=2时,R=L,B=B0n=3时,R=L,B=B0若粒子由区域达到M点由周期性:CM=CP1+nCP2(n=0,1,2,3,)即L=R+n(R-r)解得R=LL解得nn=0时,R=L,B=B0n=1时,R=L,B=B0
