- 559.50 KB
- 2021-05-21 发布
上饶中学2019-2020学年高二上学期第二次月考
物理试卷（理科实验、重点班）
一、选择题（本题有10小题，每题4分，共40分。其中9-10为多选）
1.关于磁场的方向，下列叙述中不正确的
A. 磁感线上每一点的切线方向
B. 指南针N极所指的方向为南方
C. 自由的小磁针静止时北极所指的方向
D. 小磁针北极受力的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线上每一点的切线方向是磁场方向，故A项正确，不符合题意；
B.指南针N极所指的方向为北方，故B项错误，符合题意；
C.自由小磁针静止时北极所指的方向是磁场方向，故C项正确，不符合题意；
D.小磁针北极受力的方向是磁场的方向，故D项正确，不符合题意。
2.如图所示A、B为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环的磁通量为Φ1，B环磁通量为Φ2，则有关磁通量的大小，下列说法中正确的是( )
A. Φ1<Φ2 B. Φ1＝Φ2
C. Φ1>Φ2 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
只有A内有磁场，由A与B构成的环内没有磁场，所以环A和B 的磁通量是相等的，即Φ1=Φ2；故ABD错误，C正确，故选C．
点睛：本题考查磁通量的求法，磁通量的大小可以用磁感线的条数进行判断．由图可知，两线圈中磁感线的条数相同，故磁通量相同．
3.磁场中某区域的磁感线，如图所示，则
A. a、b两处的磁感应强度的大小不等，
B. 同一通电导线放在a处受受力不一定比b处受力小
C. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线的疏密表磁场的强弱，则，故A项错误；
BCD.通电导线在磁场中的受力与磁感应强度、电流、磁场和电流方向的夹角有关，所以虽然，但同一通电导线放在a处受力不一定比b处受力小，故B项正确，CD项错误。
4.如图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较
A. FN减小，Ff＝0
B. FN减小，Ff≠0
C. FN增大，Ff＝0
D. FN增大，Ff≠0
【答案】C
【解析】
【详解】条形磁铁在其正中央的上方处的磁场方向水平向左，则电流所受安培力竖直向上；据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力竖直向下，则导线通电后与通电前相比较，磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的摩擦力仍为零，故C项正确，ABD三项错误。
5.有一段直导线长为10cm，通有5A的电流，把它置于磁场中的某一点时，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B为（）
A. B=0.2T
B. B≤0.2T
C. B≥0.2T
D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】据可得：
故C项正确，ABD三项错误
6.如图所示，a、b两根垂直纸面的直导体通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向左，则a、b中电流的方向为
A. 都向纸内
B. 都向纸外
C. a中电流方向向纸外，b中向纸内
D. a中电流方向向纸内，b中向纸外
【答案】D
【解析】
【详解】A.若a、b中电流的方向都向纸内，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下，P点的磁场方向向下，故A项错误；
B.若a、b中电流的方向都向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，P点的磁场方向向上，故B项错误；
C. a中电流方向向纸外，b中向纸内，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下，P点的磁场方向向右，故C项错误；
D. a中电流方向向纸内，b中向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，P点的磁场方向向左，故D项正确。
7.如图是一火警报警电路示意图，R3
为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况
A. I变大，U变小
B. I变小，U变小
C. I变小，U变大
D. I变大，U变大
【答案】B
【解析】
【详解】当传感器R3所在处出现火情时，R3的阻值减小，则电路总电阻减小，干路电流I总增大，内电压增大，外电压减小，报警器两端的电压U减小；R2两端电压
干路电流I总增大，则R2两端电压减小，流过R2的电流变小，电流表显示的电流I变小；故B项正确，ACD三项正确。
8.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为
A. 10eV
B 15eV
C. 20eV
D. 25eV
【答案】C
【解析】
【详解】对电荷从a到b的过程应用动能定理可得：
相邻的等势面之间的电势差相等，则：
对电荷从a到3的过程应用动能定理可得：
解得：电荷到达等势面3的动能
等势面3的电势为0，则等势面3处电荷的动能与电势能之和为12eV；电荷在静电力的作用下运动，电荷的动能与电势能之和不变，当电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为20eV，故C项正确，ABD三项错误。
9.在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知( )
A. 电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的输出功率为2W
D. 电源的效率为66.7%
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则
故A符合题意．
B．根据欧姆定律可得电阻为：
故B符合题意．
C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：
P出=UI=4W
故C不符合题意．
D．电源的效率
故D符合题意．
10.如图，质量为m、带电量为q的粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场中，经过一段时间后，粒子通过B点，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有
A. AB间的电势差为
B. AB间的高度差为
C. 电场力所做的功一定等于克服重力所做的功
D. 电势能的减少量一定等于重力势能的增大量
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.粒子从A到B过程可分解为：水平方向的初速度为零的匀加速运动，竖直方向的匀减速直线运动，竖直方向的末速度恰为零；则：
竖直方向有：
、
水平方向有：
、、
AB间的电势差：
联立解得：
故A项正确，B项错误；
CD.对粒子从A到B过程，应用动能定理可得：
解得：
即电场力所做的功一定等于克服重力所做的功，据功能关系得，电势能的减少量一定等于重力势能的增大量；故CD两项正确。
二、实验题（共16分）
11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率．步骤如下：
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为__________cm；
(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为_____________ mm；
(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为__________Ω．
【答案】 (1). 5.015 (2). 4.696-4.700 (3). 220
【解析】
【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为5.0cm，游标卡尺的第三格刻度线与主尺上刻度线对齐，则游标卡尺的读数为，圆柱体的长度
(2)[2]螺旋测微器固定部分读数为4.5mm，可动部分的计数为，圆柱体的直径
(3)[3]电阻“×10”挡，表盘的示数如图，则电阻的阻值约为．
12.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
(1)试验时，应先将电阻箱的电阻调到________.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填1或2）
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
2
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
(3)根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线．若直线的斜率为a，在坐标轴上的截距为m，则该电源的电动势E=________，内阻r=________.（用a、m和R0表示）
【答案】 (1). 最大 (2). 1 (3). (4).
【解析】
【详解】(1)[1]为保证电路安全，应先将电阻箱的电阻调到最大值；
(2)[2]为了使电压表读数有明显变化，则电阻箱的阻值应与R0的阻值具有可比性，所以合理的方案是1；
(3)[3][4]据闭合电路欧姆定律可得：
整理得：
则：
、
解得：
、
三、计算题（共44分）
13.在倾角为的光滑斜面上，放置一段通有电流强度I，长度L，质量m的导体棒a（电流方向向里），如图所示，
(1)欲使导体棒静止在斜面上，求应加匀强磁场磁感应强度的最小值和方向？
(2)欲使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，求所加匀强磁场磁感应强度多大和方向？
【答案】(1)方向垂直于斜面向上(2)方向水平向左
【解析】
【详解】(1)欲使导体棒静止在斜面上，当安培力方向沿斜面向上时，安培力最小，所加磁场的磁感应强度最小；据左手定则知，磁感应强度的方向垂直于斜面向上；据平衡条件知：
解得：磁感应强度的最小值
(2)欲使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，则安培力的方向竖直向上；据左手定则知，磁感应强度的方向水平向左；据平衡条件知：
解得：磁感应强度
14.如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．
(1)求电子穿过A板时速度的大小；
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量；
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】试题分析：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0,
由动能定理得:,
计算得出:;
（2）电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,
沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转电场的电场强度为E,
电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时的侧移量为y1,
由牛顿第二定律得:,
计算得出:,
由运动学公式得:，
计算得出:
15.用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路，电键S断开时，有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，平行板电容器的下极板接地．现闭合电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，设两极板间距离为d，电源内阻也为R，重力加速度为g.求：
(1)电源电动势E多大？
(2)从闭合电键S到小球碰撞到极板所需时间？
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)电键S断开时，电容器两端电压
对小球受力分析，据平衡条件可得：
联立解得：
(2)闭合电键S，容器两端电压
对小球受力分析，据牛顿第二定律可得：
据运动学公式可得：
联立解得：
16.如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为-q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向右运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C
(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
(2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．
【答案】(1)(2)x=2R
【解析】
【详解】(1)物块恰好通过最高点C，则：
物块从A点到C点过程，应用动能定理可得：
联立解得：
(2)物块离开轨道落回水平面，竖直方向有：
、
物块离开轨道落回水平面，水平距离
联立解得：
所以物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．