湖北省随州市、郧阳中学2018-2019学年高二12月月考物理试卷

劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如右图所示。置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速粒子

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用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法,以下关于电场强度和磁感应强度的表达式中不属于比值法定义式的是

A. E=　　 B. E=　　 C. B=　　 D. B=

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如图(a)，直线 MN 表示某电场中一条电场线，a、b 是线上的两点，将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放，粒子从 a 运动到 b 过程中的 v­t 图线如图(b)所示。设 a、b 两点的电势分别为 φa、φb，电场强度大小分别为 Ea、Eb，粒子在 a、b 两点受到的静电力大小分别为 Fa、Fb，具有的电势能分别为 Wa、Wb，不计粒子重力，则有

A. φa＞φb　　 B. Ea＞Eb　　 C. Fa＜Fb　　 D. Wa＜Wb

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如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的亮度变化情况（　　）

A. L1变亮　　 B. L2变亮　　 C. L3变亮　　 D. L1、L2、L3均变暗

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如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.将这个电阻R分别接到a,b两电源上,那么　　 （　　 ）

A. R接到a电源上,电源的效率较高

B. R接到b电源上,电源的输出功率较大

C. R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低

D. R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高

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如图，M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP=600在 M、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时 O 点的磁感应强度大小为B1。若将 N 处的长直导线移至P 处，则 O 点的磁感应强度大小变为B2，B2与B1之比为

A. 3 :1　　 B. 3 : 2　　 C. 1:1　　 D. 1: 2

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在匀强磁场的区域内有一根长为 L、质量为 m 的直导线，用两根绝缘轻质细绳悬挂在天花板下面,通有方向垂直纸面向内的电流I 后,导线静止时细绳与纸面平行且与竖直方向的夹角为 θ,如图是导线静止时的截面图。磁感应强度 B 的大小和方向可能是

A. B=mgsinθ/IL,方向平行细绳向下　　 B. B=mgtanθ/IL，方向竖直向上

C. B=mgcosθ/IL,方向平行细绳向下　　 D. B=mg/IL，方向水平向右

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如图所示电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为I1，I2，已知R1＞R2，不计线圈L的直流电阻，A为理想电流表．在某一时刻突然断开开关S，则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是下图中的

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如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B，一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x，运动时间t之间的关系图像中正确的是（　　　 ）

A.

B.

C.

D.

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某飞机正在地球北半球飞行，机翼保持水平，飞行高度不变，已知北半球地磁场的竖直分量向下，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为，下列判断正确的是

A. 若飞机从西往东飞，则比高

B. 若飞机从东往西飞，则比高

C. 若飞机从南往北飞，则比高

D. 若飞机从北往南飞，则比高

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A、B 两个带电小球，质量分别为 mA、mB，电荷量分别为 qA、qB，用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂，静止时如图所示，A、B 两球处在同一水平面上。若 B 对 A 及 A 对 B 的库仑力大小分别为 FA、FB，细线 AC、BC 的拉力大小分别为 TA、TB。由上述条件能求出比值的是

A. mA:mB　　 B. qA:qB　　 C. FA:FB　　 D. TA:TB

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如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场， 磁感应强度和电场强度分别为 B 和 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板 S 下方有强度为B0的匀强磁场。下列判断正确的是

A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B. 质谱仪是分析同位素的重要工具

C. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P ，粒子的比荷越小

D. 能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于

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某学习小组想测量一种导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极 (接触电阻不计)，两电极相距 L=0.700m，玻璃管的内径为 d=4.000mm，其间充满待测的导电溶液。实验所用器材如下:

电压表(量程 15V，内阻约 30kΩ); 电流表(量程 300μA，内阻约 50Ω); 滑动变阻器(100Ω，0.1A);

电池组(电动势 E=12V，内阻约 6Ω);

单 刀 单 掷 开 关 一 个 ;　　

导 线 若 干 。

(1)该小组先用欧姆表粗测溶液电阻，他们选择欧姆×100 挡，欧姆调零后测量结果如图 1 所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是_________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.换为×10 挡，不重新欧姆调零就测量　　

B.换为×1k挡，不重新欧姆调零就测量

C.换为×10 挡，重新欧姆调零后再测量　　

D.换为×1k挡，重新欧姆调零后再测量

(2)根据欧姆表的粗测结果及可供选择的器材，学习小组设计了实验电路，下表是他们测量的数据。

由以上信息，你认为该研究小组设计的电路图是以下选项中的________，并根据电路图将图 2 甲实物图连线补充完整。

(3)根据表中数据在坐标图中已描点，请你在图 2 乙上作出U-I 图象，并根据图象求出电阻

R=_____Ω(保留两位有效数字)测量导电溶液的电阻率的表达式 ρ=________ (用题给物理量的符号表示)。

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边长为L 的等边三角形OAB 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度大小为B。在纸面内从O点沿OB 方向向磁场内射入一速率为 v 带电粒子,该粒子从AB边的中点 C　　 射出,不计粒子的重力。

(1)粒子带何种电荷？比荷是多少？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)该粒子在磁场中运动的时间是多少？

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如图所示，在真空中平行板电容器内有匀强电场，一个动能为 E0=100eV 的电子垂直电场强度射入电场，经过时间tl 穿越电容器，电子的动能变为 Ek1=104eV ；另一个动能为 2E0=200eV 的电子垂直电场强度射入电场，经过时间t2 穿越电容器。求：

(1)电子两次穿越电容器的时间之比 t1：t2 ；

(2)电子第二次穿出电容器时的动能 Ek2 。

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如图所示，两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置，间距为L，与水平方向夹角为θ 。导轨的底端接有阻值为R电阻，导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B，金属杆ab长也为L，质量为m，电阻为r，置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0，经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求

（1）金属杆ab刚向上运动时，流过电阻R的电流方向；

（2）金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热；

（3）金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。

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