2017-2018学年山东省枣庄市第八中学南校区高二上学期第二次月考（12月）物理试题 解析版 17页

山东省枣庄市第八中学南校区2017-2018学年高二上学期 第二次月考（12月）物理试题 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第7~12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分 ‎1. 关于电荷，下列说法正确的是 A. 摩擦起电的过程是使本来没有电子和质子的物体产生了电子和质子的过程 B. 摩擦起电的过程是使金属导体的电子和质子分离且反向移动的过程 C. 用丝绸摩擦玻璃棒，电子从玻璃棒转移到丝绸，玻璃棒因为电子数少于质子数而现实带正电 D. 电解液中的正负离子个数一定相同 ‎【答案】C ‎【解析】摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电荷．若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电荷．使物体带电并不是创造出电荷．‎ A、摩擦起电现象使电子转移，而不是产生，故A错误；B、质子处在原子核内部，在摩擦中不可能使质子发生移动；故B错误；C、丝绸摩擦玻璃棒摩是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的；在摩擦中，两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷；故C正确；D、电解液中的正负离子都可以移动，正负离子的个数可以相同也可以不同，电解液中的电流是正负离子同时做定向移动形成的，故D错误。故选C.‎ ‎【点睛】本题应明确摩擦起电的本质；明确摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．‎ ‎2. 下列关于磁感应强度的说法正确的是 A. 有可知，磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比 B. 磁场中某点磁感应强度B由磁场本身性质决定，与磁场力F、电流元IL无关 C. 垂直于磁场放置的额通电导线受磁场力的方向就是该点磁感应强度的方向 D. 通电导线不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 ‎【答案】B ‎【解析】A、B、公式是磁感应强度的定义式，运用比值法定义，B与F、IL无关，B反映磁场本身的性质，则A错误，B正确；C、由左手定则知磁感应强度的方向与安培力的方向相互垂直，C错误；D、一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能有磁场，比如通电导体与磁场平行，故D错误。故选B.‎ ‎【点睛】本题关键抓住比值法定义的共性来理解磁感应强度B，知道B描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定，注意F=BIL中成立条件．‎ ‎3. 一节铅蓄电池的电动势为2V，下列说法正确的是 A. 非静电力把1C的正电荷在蓄电池内从负极移送到正极做功为2J B. 非静电力把1C的正电荷在蓄电池内从正极移动到负极做的功为2J C. 无论是否接入电路，蓄电池两极间的电压始终为2V D. 蓄电池在1s内一定把2J的化学能转化为2J的电能 ‎【答案】A ‎【解析】A、B、D、由电动势的定义式，电源中每通过1C电量，非静电力做功为2J，电源把2J的化学能转变为电能，把正电荷从电源的负极搬到正极，不是1s内将2J的化学能转变成电能．故A正确，B、D错误．C、根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势，而电路闭合后，电源两端的电压指的就是路端电压，小于电动势，故C错误。故选A.‎ ‎【点睛】电源是把其他形式的能转化为电能的装置，由电动势的定义式，可知，电源中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能；电动势表征电源把其他形式的转化为电能的本领大小，电动势大，这种转化本领大．‎ ‎4. 如图所示，一个不带电的枕形导体，固定在绝缘支架上，左端通过开关S接地，A、B是导体内部的两点，当开关S断开时，将带正电的小球置于导体左侧。下列说法正确的是 A. A、B两点的电场强度相等，且都不为零 B. A、B两点的电场强度不相等 C. 导体上的感应电荷在A、B两点的电场强度大小相等 D. 当开关S闭合时，电磁沿导线从大地向导体移动 ‎【答案】D ‎【解析】A、B、枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，电势相等，故A和B均错误. C、场强在枕形导体内部处处为零，是因为点电荷的产生电场强度与感应电荷产生的电场强度大小相等、方向相反引起的，点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷在A点产生的附加电场较大，即有 E′A＞E′B，故C错误．D、当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．故选D．‎ ‎【点睛】本题关键要理解掌握：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，理解场强处处为零的原因．知道净电荷全部分布在导体表面．且整个导体是等势体．‎ ‎5. 一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，如断开电源，并将云母介质移出，则电容器 A. 电容不变 B. 电容变大 C. 两极板之间的电压变大 D. 两极板之间的电场强度变小 ‎【答案】C ‎【解析】平行板电容器充电后，把电源断开，其电量Q不变．‎ ‎【点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变．要掌握、、、四个公式。‎ ‎6. 在地球赤道上，用磁传感器测得P点地磁场的磁感应强度大小为，将一根条形磁场固定在P点附近，N极指向正北，中心轴线水平经过P点，如图所示，用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为；现将条形磁场以P点为轴水平旋转90°，N极指向正东，再用磁传感器测得P点的磁感应强度，其大小应为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据题意，赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0；条形磁铁N极指向正北方向，其分磁感应强度也向正东，故条行磁铁在P点产生的磁感应强度为：B=B1-B0；条形磁铁N极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度为：，故选D.‎ ‎【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成．‎ ‎7. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。A、B、C三点的电势分别用、、表示，则 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. 若把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，则静电力做功1.875×10-7J ‎【答案】BD ‎【解析】A、B、正电荷从A点移到B点，静电力做正功1.5×10-7J，则， 可得A的电势高于B电势，φA＞φB；正电荷从B点移到C点，静电力做负功-4.0×10-7J，则，C的电势高于B电势，φC＞φB，而，则φC＞φA,综合可得，故A错误，B正确；C、由，则C错误；D、由，则D正确.故选BD.‎ ‎【点睛】本题要掌握电势差的定义式，应用时要注意电荷的移动方向，也可以画出电场线，根据三点的位置判断电势高低．‎ ‎8. 一台规格为“220V，66W”的电风扇，线圈的电阻为20Ω。当它正常工作时 A. 通过线圈的电流是0.3A B. 通过线圈的电流是11A C. 转化为机械能的功率是66W D. 转化为机械能的功率是64.2W ‎【答案】AD ‎【解析】A、B、由P=UI可得电流为，故A正确，B错误；C、D、线圈电阻发热功率，机械功率，故C错误，D正确。故选AD.‎ ‎【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．‎ ‎9. 电场和磁场可用电场线和磁感应线简洁描述。某区域的电场线或磁感线如图中实线所示。一带负电粒子在外力F的作用下，沿虚线MN做匀速直线运动，依次经过P、Q两点，则下列说法正确的是 ‎ ‎ A. 若实线表示电场线，则P点的电场强度小于Q点的电场强度 B. 若实线表示电场线，则粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能 C. 若实线表示磁感线，则P点的磁感应强度小于Q点的磁感应强度 D. 若实线表示磁感线，则粒子从P到Q的过程中，外力F逐渐减小，但方向始终垂直于纸面向外 ‎【答案】BD ‎【解析】A、电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知P点的场强比Q点大，则A错误；B、带负电的粒子受到的电场力与场强的方向相反，运动方向与电场力的方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加，即粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，B正确；C、磁感线的疏密程度也反映磁感应强度的大小，则P点的大于Q点的，C错误；D、安培力由左手定则知垂直纸面向外，垂直于电流和磁感应强度的平面，大小，则B减小，安培力减小，而匀速直线运动需要，则外力F逐渐减小，D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】要对电场线和磁感线物理意义的理解，知道场线的疏密表示场强的大小，场线的切线表示场强的方向,电场力和安培力的不同.‎ ‎10. 在真空中，正三角形的三个顶点A、B、C分别固定三个等量点电荷，电性如图所示；a、b、c为三角形三个边的中点，O为三角形的中心，c、e之间额距离大于b、d之间的距离。下列判断正确的是 A. a、c两点的电场强度相同 B. b、c两点的电势相等 C. c、e两点的电势相等 D. e点的电势高于d点的电势 ‎【答案】AD ‎【解析】A、A和B两负电荷在a的场强方向相反抵消，则a的合场强为C点的正电荷产生的，方向沿COa向外；A和C两异种电荷在c点场强同向，再叠加B的负场源的场强可得a和c两的合场强大小不等，方向不同，A错误。B、等量异种电荷在b和c两点的电势相等，再叠加一个负电荷的电势，可知b和c两点的电势相等，B正确.C、等量异种电荷在c和e两点的电势相等，但场源B在c点的电势低于e点的电势，故总的电势两点不等，C错误.D、d和e两点均在等量异种电荷的中垂线上，但e点离负电场源更远，则总的电势e点更高，D正确。故选BD.‎ ‎【点睛】解决本题的关键会根据平行四边形定则进行场强的叠加，知道沿电场线方向电势逐渐降低．电势为标量，多个电势也可以进行叠加.‎ ‎11. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，下列判断正确的是 A. 电流表A的示数变大 B. 电压表V1的所示变大 C. 电压表V2的示数变大 D. 电压表V3的示数变化量小于电压表V2的示数变化量 ‎【答案】BD ‎【解析】A、P下滑，R2增加则总电阻增加，则I减小，即电流表的示数变小；内电压减小，外电压增大，即V3的示数变大；B、由知I减小，V1表的示数变小，故B错误. C、由知V2表的示数变大，C正确.D、由 可知V2的增加量加上V1的减少量等于V3的增加量，故D正确.故选CD.‎ ‎【点睛】电路的动态分析可采用程序法“局部—整体—局部”的方法和“串反并同法”.‎ ‎12. 英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，而荣获1922年的诺贝尔化学奖。如图所示，P1、P2两极板间同时存在相互垂直的电场和磁场，氚核和α粒子都沿直线运动，然后射入同一匀强磁场，最终打在照相底片上的C、D 两点，已知氚核的质量约为质子的3倍，带正电荷，电荷量是一个元电荷，α粒子即氦原子核，质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍，氚核、α粒子射出电场时的速度分别为v1、v2，不计粒子的重力，则下列说法正确的是 A. ‎ B. ‎ C. 磁场的磁感应强度越大，CD间的距离越小 D. 磁场的磁感应强度越大，CD间的距离越大 ‎【答案】BD ‎ ‎ ‎【点睛】带电粒子在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡，在磁场中，洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，即可知道轨迹半径与什么因素有关．‎ 二、实验题 ‎13. 如图所示，游标卡尺的读数为_____________mm。‎ ‎【答案】54.4‎ ‎【解析】游标卡尺为10分度的游标，故精确度为0.1mm；的主尺读数为：54mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：54mm+0.4mm=54.4mm。‎ ‎【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．‎ ‎14. 用下列仪器测定一节旧干电池的电动势和内阻。‎ A．待测干电池：电动势约为1.5V，内电阻约1Ω B．电流表：量程0.6A，内电阻为0.2Ω C．电压表：量程3V，内电阻约30kΩ D．滑动变阻器：0~20Ω，额定电流2A E．开关、导线若干 ‎ ‎ ‎(1)请根据图甲实验电路图，用笔画线代替导线将图乙中实物连接成实验电路_____________。‎ ‎(2)根据实验测量数据，作出U-I图像如图丙所示，由图像求得电池的电动势为____V，内阻为____Ω（保留两位小数）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 1.46 (3). 1.00‎ ‎【解析】(1)本题采用的是电流表外接法+滑动变阻器的限流式接法，由电路图连接实物图如下：‎ ‎(2) 由图示电源的U-I图象结合函数可知，电源的电动势为总截距，读数为E=1.46V，图象斜率的绝对值等于电源的内阻，内阻为：.‎ ‎【点睛】测电源电动势和内阻的基本方法是伏安法(内接)和伏安法(外接法)，要掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法．‎ ‎15. (1)‎ 二极管具有单向导电性。某二极管的标识模糊不清，我们首先用多用电表的电阻档来判断它的正负极。当将红表笔接触二极管左端、黑表笔接触二极管右端时，发现指针的偏角比较大；当交换表笔再次测量时，发现指针偏角很小。由此可判断二极管的_________（填“左”或“右”）端为正极。‎ ‎(2)某同学测绘的该二极管伏安特性曲线如图所示。实验中可供选择的器材有：‎ A．直流电源（电动势2.0V，内阻不计）；‎ B．直流电源（电动势50V，内阻不计）；‎ C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）；‎ D．电压表（量程60V，内阻约80kΩ）；‎ E．电流表（量程30mA，内阻约2Ω）；‎ F．电流表（量程300μA，内阻约150Ω）；‎ G．滑动变阻器（0~5Ω，2A）；‎ H．滑动变阻器（0~200Ω，0.5A）；‎ I．开关与导线若干；‎ ‎①该同学在测绘二极管加正向电压的伏安特性曲线时，电源应选________、电流表应选_________（填选项前的字母代号）；实验时应选择下图中的___________电路。‎ ‎②将该二极管与阻值为60Ω的定值电阻串联后接到电压为3V的恒压电源两端，使二极管正向导通时，二极管的功率为__________W。‎ ‎【答案】 (1). 右 (2). A (3). E (4). 丙 (5). ‎ ‎【解析】(1)欧姆表的当将红表笔接触二极管左端、黑表笔接触二极管右端时，发现指针的偏角比较大，说明此时电阻很很小为正向电阻，而表针电流都是红进黑出向右偏，故电流从右端出表流过二极管，左端进表，故右端为二极管的正极.‎ ‎(2)测绘二极管加正向电压的伏安特性曲线由图象可知最大电压为1.5V，故电源选2.0V完全足够，故电源选A;电压表选C(3V);最大电流30mA，则电流表选E(30mA).‎ 二极管测正向电阻，需要电流从正极流向负极；由于，，可得，故采用电流表的外接法可减小误差；需要得到完整的曲线，电压和电流需从零开始取，故采用滑动变阻器的分压式接法；综合可知电路图选乙图.‎ ‎(3)将60Ω定值电阻等效为电源内阻,,r=60Ω,由在图中作出电源的伏安特性曲线，直线过(1V,33mA)、(2V,17mA)两点，如图所示:‎ 则两曲线的交点为二极管工作点，则由图象可知，二极管的工作电压约为1.5V；电流约为25mA，则功率P=UI=1.5×0.025=0.0375W．‎ ‎【点睛】本题考查二极管伏安特性曲线的实验，本题中要注意万用表的欧姆档黑表笔接内部电源的正极；注意图象的正确的应用，知道两图象的交点为二极管的工作点．‎ 三、计算题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ‎16. 在如图所示的电路中，当开关S1、S2均闭合时，理想电压表和理想电流表的示数分别为1.6V和0.4A；保持S1闭合，断开S2，电压表的示数分别改变了0.2V和0.1A，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)电源的电动势和内阻；‎ ‎(2)S1、S2均闭合，电阻R2的电功率（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1) E=2.4V, (2)‎ ‎【解析】(1)根据全电路欧姆定律可得 联立解得:‎ E=2.4V ‎(2)由部分电路的欧姆定律 ‎【点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解．‎ ‎17. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电压，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。‎ ‎(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离△y；‎ ‎(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知U=2.0×102V，d=4.0×10-2m，m=9.1×10-31kg，e=1.6×10-19C，g=10m/s2．‎ ‎【答案】(1) , (2)，所以可忽略G ‎【解析】(1)电场中的直线加速，由动能定理：‎ 解得：‎ 偏转电场中的类平抛运动：‎ 解得：‎ ‎(2)‎ 可得，所以微观粒子的重力可忽略.‎ ‎【点睛】‎ 对于带电粒子在电场中的运动问题，关键是注意区分不同的物理过程，弄清在不同的物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律．在解决问题时，主要可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度位移等．这条线索通常适用于在恒力作用下做匀变速运动的情况．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位移等．这条线索不但适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．‎ ‎18. 电阻不计的U形导轨NMPQ固定在水平面上，NM、PQ之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E，内阻为R的电源，一根金属棒ab垂直于导轨放置，金属棒ab的质量为 m接入电路的电阻为4R，现加一个范围足够大的匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直于ab棒且于水平面夹角为θ=37°，如图所示，ab棒跟导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5，假设ab棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，求：‎ ‎(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？‎ ‎(2)若保持磁场方向不变，改变磁感应强度的大小，则要使ab棒发生滑动，磁感应强度的大小至少为多少？‎ ‎【答案】(1) , (2) ‎ ‎【解析】(1)对棒ab受力分析，‎ 由平衡知识可得：‎ 又 联立解得：‎ ‎(2)当时棒能滑动 解得：，即至少为 ‎【点睛】本题考查共点力平衡与安培力知识的综合，将立体图转化为平面图是解决本题的关键.‎ ‎19. 如图所示，带等量异种电荷的平行金属板正对倾斜放置，金属板与水平方向的夹角为θ，金属板长为L，一电荷量为q，质量为m的带负电微粒，从下板边缘的A点水平射入两板间，沿直线运动，经过上板边缘的C点，射入板间为R的圆形区域，速度方向指向圆心，圆形区域内存有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里（图中电场没有画出），磁感应强度大小为B，微粒在圆形区域内做匀速圆周运动，并竖直向下射出该区域。重力加速度为g。求：‎ ‎(1)圆形区域内电场强度E的大小和方向；‎ ‎(2)微粒射入圆形区域时，速度v的大小；‎ ‎(3)微粒射入平行金属板A点时，速度的大小；‎ ‎(4)平行金属板间的电压U。‎ ‎【答案】(1)，方向竖直向下 (2) (3) (4)‎ ‎【解析】(1)磁场中做匀速圆周运动，则 解得：，方向竖直向下 ‎(2)由数学知识可得 由 解得:‎ ‎(3)电场中加速，由动能定理可得 联立解得 ‎(4)由力的合成关系，‎ 得：‎ ‎【点睛】微粒受电场力和重力作用下沿AB匀加速直线运动，根据运动学规律求解微粒进入圆形区域的速度大小；微粒在圆形区域内匀速圆周运动，微粒所受合力提供圆周运动向心力，故可知微粒所受重力与电场力平衡，洛伦兹力提供圆周运动向心力，据此求电场强度的大小和方向.‎