2012四川高三下学期人教版高中物理开学考试

物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是(     )

A．库仑发现了点电荷之间的相互作用规律  B．牛顿发现了弹力与物体形变量间的变化规律

C．奥斯特发现了磁场产生电流的条件和规律

D．伽利略提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 (     )

A．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a运动的时间大于b运动的时间

D．a的比荷(q_a／m_a)大于b的比荷(q_b／m_b)

如图，平行倾斜的光滑导轨宽度为0.2 m，上端连接图示的电源E，当导体棒ab垂直放在导轨上时，有2.5 A电流的通过棒，已知棒的质量为0.1kg，轨道倾角θ=30⁰，g=10m/s²。则下列说法正确的是 (     )

A．如果加上磁感应强度B=2 T的匀强磁场，则棒所受安培力F一定是1 N

B．如果发现棒所受的安培力F=0，则一定没有加磁场

C．如果所加的匀强磁场的B=0.5T，要使棒静止，则滑动变阻器R的滑片必须上滑

D．如果所加匀强磁场的B=2T，则棒不能静止在导轨上

欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18×10¹² eV的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速(如图甲所示)．当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞(如图乙所示)。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的，且直线加速器的加速电压为U，质子的质量为m，电量大小为q。下列说法中正确的是(     )

A．质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qU

B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小

C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小

D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒

如图所示，cb为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ．小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时 (     )

A．横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍       

B．横杆对M的弹力不变

C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍    

D．细线的拉力增加到原来的2倍

如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v₀进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d．O^/ 在MN上，且OO^/与MN垂直．下列判断正确的是 (    )

A．电子将向右偏转

B．电子打在MN上的点与O^/点的距离为d

C．电子打在MN上的点与O^/点的距离为d

D．电子在磁场中运动的时间为πd/3v₀

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U_CD。下列说法中正确的是（    ）

A．电势差U_CD仅与材料有关

B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U_CD<o

C．仅增大磁感应强度时，电势差U_CD变大

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是(    )

A．小球能越过d点并继续沿环向上运动

B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大

C．小球从d点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到C点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小

一只小灯泡，标有“3 V、0.6 W”字样．现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R_x．(滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12 V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω；电压表的内阻为l0 kΩ)．

（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用_________(填“内接”或“外接")法．滑动变阻器的连接方式应采用___________(填“分压式”或“限流式”)接法。

（2）用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路(图中有两根导线已经接好)．开始时，滑动变阻器的滑片应该移到最_______端(填“左”或“右”)．

（3）若小灯泡发光较暗时的电阻为R，你根据所学的知识可判断出R与R_x的大小关系为：R_____R_x (填“>”、“=”或“<”)

现有一特殊的电池，其电动势E约为9 V，内阻r在35Ω～55Ω范围内，最大允许电流为50 mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9 999Ω，R₀是定值电阻，起保护作用。

（1）实验室备有的保护电阻R₀有以下几种规格，本实验应选用___________．

 A．10Ω，2.5 W    B．50Ω，1.0 W   C．150Ω，1.0 W   D．1 500Ω，5.0 W

（2）该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据该同学所作的图线可知图像的横坐标与纵坐标的比值表示___________________________．

（3）根据乙图所作出的图像求得该电池的电动势E为________V，内电阻r为______Ω．

如图所示，真空中有以O^/为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场．现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：

（1）质子进入磁场时的速度大小；

（2）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间．

如图所示，竖直直角坐标系，第一象限有水平向左的匀强电场E₁，第四象限有垂直于纸面向外的匀强磁场，且直线Y=—L下方处有竖直向下的匀强电场E₂.质量为m的小球自A(0，L/2)处以v₀的初速度水平抛出，小球到达B(L,0)处是速度方向恰好与x轴垂直．在B处有一内表面粗糙的圆筒，筒内壁与小球间的动摩擦因数为μ，筒直径略大于小球直径，筒长为L，竖直放置．已      

知小球在离开筒以前就已经匀速，且离开筒后做匀速圆周运动，恰在D(0，-2L)处水平进入第三象限．求：

（1）E₁∶E₂是多少？

（2）在圆筒内摩擦力做功是多少？

如图所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L₁、L₂)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示)，电场强度的大小为E₀，E＞0表示电场方向竖直向上．t＝0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N₁点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做二次完整的圆周运动（其轨迹恰好不穿出边界L₁），以后可能重复该运动形式，最后从边界L₂穿出．重力加速度为g，上述d、E₀、m、v、g为已知量．

（1）求该微粒通过Q点瞬间的加速度；

（2）求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T；

（3）若微粒做圆周运动的轨道半径为R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求微粒所用的时间．