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安丘一中高二物理2018~2019年度期中考试模拟试题第I卷一、选择题1．对于质量和质量为的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A．m1和m2所受引力总是大小相等的B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力无穷大C．当有第三个物体m3放入之间时，m1和m2间的万有引力将增大D．所受的引力性质可能相同，也可能不同2．如图，表示磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是A．A板带正电B．有电流从b经用电阻流向aC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力3．如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势4．如图所示，两金属导轨平行放置，处于同一水平面内，匀强磁场垂直于导轨平面向下，导轨间接有电源，现垂直于导轨固定一电阻为r的金属棒MN，金属棒与导轨接触良好，接通电源后A．金属棒受到向左的安培力作用B．金属棒受到向右的安培力作用C．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力将减小D．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力大小不变5．如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)．一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g.则()A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B．小球一定带正电荷C．电场强度大小为D．磁感应强度的大小为6．如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，若不考虑空气阻力，则A．小球一定带负电B．小球自右方摆到最低点时悬线上的张力也为零C．小球摆动时由于洛伦兹力、绳的拉力不做功，小球摆动过程中机械能守恒D．塑料小球中会产生涡流，小球摆动过程中机械能减小7．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法正确的是（）A．在发射过程中向上加速时产生超重现象B．在降落过程中向下减速时产生超重现象C．进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的8．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（不计粒子通过窄缝的时间及相对论效应）：A．带电粒子从磁场中获得能量B．带电粒子的运动周期是不变的C．磁场对带电粒子只起换向作用，电场起加速作用D．增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变9．1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动,电阻R中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,下列说法中正确的是()A．铜片D的电势高于铜片C的电势B．电阻R中有正弦式交变电流流过C．铜盘转动的角速度增大1倍,流过电阻R的电流也随之增大1倍D．保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生10．如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CDy区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C，D在x轴上，它们到原点O的距离均为a，。现将一质量为m，带电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。，下列说法正确的是（）A．若，则粒子垂直Cy射出磁场B．若，则粒子平行于x轴射出磁场C．若，则粒子垂直Cy射出磁场D．若，则粒子平行于x轴射出磁场第II卷二、填空题11．（本题6分）质量相同的两个小球，一个带电，另一个不带电，它们从同一高度同时由静止下落，经一个水平方向的场（可能是匀强电场，也可能是匀强磁场）先后落地，那么先落地的是_____（填“带电”、“不带电”）的小球，水平方向所加的场是______12．（本题8分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为0.2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持。如果同学摇动绳子的最大圆半径h很小，约为0.1m，电流计的最大值.试估算地磁场的磁感应强度的数量级________。数学表达式B=_________。（用R，I，L，f，h等已知量表示）三、解答题13．（本题10分）开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆。A、O、B三点在一条直线上。求：(1)月球的密度；(2)在轨道Ⅱ上运行的时间。14．（本题12分）如图所示，为一磁约束装置的原理图，同心圆圆心O与xOy平面坐标系原点重合，半径为的圆形区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一束质量为m，电荷量为q，动能为的带正电粒子从坐标为、的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过坐标为的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面向外的另一匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，所有粒子恰好能够约束在环形区域内，且经过环形区域Ⅱ的磁场偏转后第一次沿半径方向从区域Ⅱ射入区域Ⅰ时经过内圆周上的M点点未画出，不计重力和粒子间的相互作用。区域Ⅰ中磁感应强度的大小；若环形区域Ⅱ中磁场强度，求M点坐标及环形外圆半径R；求粒子从A点沿y轴负方向射入圆形区域Ⅰ至再次以相同速度经过A点的过程所通过的总路程。15．（本题12分）如图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场，导轨上端M与P间拉一阻值R＝0．40Ω的电阻，质量为0．01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下表，导轨电阻不计。（g=10m/s2）(1).当t=0.7S时，重力对金属棒做功的功率（2）金属棒在0.7S内，电阻R上产生的热量（3）从开始运动到0.4S的时间内，通过金属棒的电荷量16．（本题12分）如图所示，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一粒子源位于圆周上的M点，可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射质量为m、电荷量为的粒子，不计粒子重力，N为圆周上另一点，半径OM和ON间的夹角，且满足．若某一粒子以速率v，沿MO方向射入磁场，恰能从N点离开磁场，求此粒子的速率移v；若大量此类粒子以速率，从M点射入磁场，方向任意，则这些粒子在磁场中运动的最长时间为多少？若由M点射入磁场各个方向的所有粒子速率均为题中计算出的，求磁场中有粒子通过的区域面积．参考答案1．A【解析】（1）和所受的万有引力大小总是相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，A正确；（2）两物体间的距离r趋于零时，万有引力定律公式不再适用，B错误；（3）根据力的独立性原理，引入第三个物体并不会改变和之间的万有引力，C错误；（4）它们所受的引力性质是相同的，D错误；故本题选A。【点睛】两物体间的万有引力大小与两物体的质量的乘机成正比，与它们距离的二次方成反比。2．B【解析】【分析】该题考查学生利用左手定则判断洛伦兹力的方法。【详解】（1）根据左手定则知，离子体中带正电微粒下偏，带负电微粒向上偏，则A板带负电。故A错误；（2）B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b流向a。故B正确；（3）因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上。故C错误；（4）等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力。故D错误。故本题正确答案选B。【点睛】根据左手定则判断出正、负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板。3．D【解析】小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，由右手螺旋定则可知，电流的磁场向里且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】A环转动时产生等效电流，若电流产生的磁场使B中的磁通量发生变化，则可以在B中产生感应电流；根据楞次定律可判断A中带电及转动情况．4．A【解析】【详解】由图可知，电流由N到M，则根据左手定则可知，安培力向左；故A正确，B错误；若换用更粗的同种材料的金属棒，金属棒的电阻减小，由欧姆定律可知，电流增大，所以安培力增大，故CD错误。所以A正确，BCD错误。5．C【解析】【分析】本题主要考查受力分析、带电体在复合场中的运动，意在考查考生的分析推理能力．【详解】B：小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图1所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知；小球受到的重力、电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球带负电。故B项错误。A：小球带负电的受力情况如图2所示。小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里。故A项错误。CD：由于电场力与洛伦兹力反方向、重力与洛伦兹力反方向的夹角均为300，据几何关系可得：、，解得：、。故C项正确，D项错误。6．C【解析】【详解】A.由题意可知，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，因此洛伦兹力向上，与重力的合力充当向心力，根据左手定则可知，小球带正电，故A错误；B.设线的长度为L，小球经过最低点时速率为v。根据机械能守恒定律得：，得到：当小球自左方摆到最低点时，有：…①当小球自右方摆到最低点时，有：…②联立①②得：F=4mg因此小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为4mg，故B错误；D.由于小球为塑料小球，所以运动中没有涡流产生，同时由上分析可知，小球无论是向左摆，还是向右摆，均只有重力做功，故机械能守恒，故C正确，D错误；故选：C。【点睛】小球摆动过程中，受到重力、线的拉力和洛伦兹力，由左手定则，结合张力为零，即可判定小球的电性；只有重力做功，其机械能守恒，当小球自右方摆到最低点时的速率等于自左方摆到最低点时的速率，由机械能守恒定律求出小球经过最低点时的速率．根据小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，由重力与洛伦兹力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出方程．小球自右方摆到最低点时，洛伦兹力方向向下，再由牛顿第二定律求出悬线上的张力．7．ABC【解析】在发射过程中向上加速时，因加速度向上，故产生超重现象，选项A正确；在降落过程中向下减速时，加速度向上，故产生超重现象，选项B正确；进入轨道做匀速圆周运动时，产生失重现象，选项C正确；失重是由于地球对卫星的吸引了等于向心力而引起的，选项D错误；故选ABC.8．BC【解析】试题分析：离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故A错误；带电粒子源源不断的处于加速状态，虽速度增大，但在磁场中周期不变，所以粒子的运动周期是固定的，故B正确；离子由加速器的中心附近进入电场中加速后