【物理】广东省东莞市实验中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题（解析版）

【物理】广东省东莞市实验中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题（解析版）

东莞市实验中学2019-2020年度第一学期高二物理 第二次月考 一、单项选择题（共8小题，每题3分，共24分，每题给出的四个选项中只有一个是复合题目要求的）‎ ‎1.下列物理量中哪些与检验电荷有关 A. 电势能EP B. 电势φ C. 电场强度E D. 电势差U ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电势能EP=φq，则电势能与检验电荷的电量和电性有关，选项A正确；‎ B．电势描述电场的能的性质的物理量，由电场本身决定，与检验电荷无关，故B错误．‎ C．电场强度是描述电场的力的性质的物理量，由定义式可知，E与检验电荷无关，故C错误．‎ D．电势差描述电场的能的性质的物理量，由定义式可知，U与检验电荷无关，故D错误．‎ ‎2.如图所示为电源和导线内移送电荷的情况，则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于（ ）‎ A. 电源电动势 B. 电路中电流的大小 C. 电源的内阻 D. 电源的容量 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】移送电荷一周释放的能量，就是电源供给它的电能，数值上等于电源内部非静电力做功的数值，即W＝E·q，题中限定了单位电荷，可见W的数值只取决于电动势E，故选项A正确，选项B、C、D错误．‎ ‎3.如图所示,实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线,下列说法中正确的是 A. c点场强大于a点场强 B. c点电势高于a点电势 C. c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差 D. 若将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. a点的电场线比c点电场线密，可知a点的场强大于c点的场强，故A错误；‎ B. 沿电场线方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于b点电势，而b与a在同一等势面上，所以c点电势高于a点电势，故B正确；‎ C. 因为b、a两点电势相等，可知c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，故C错误；‎ D. a、b两点电势相等，将一试探电荷+q由a点移动到b点，电场力不做功，故D错误．‎ ‎4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻等势线之间的电势差相等，即．实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（　　）‎ A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小 B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C. 带电质点的运动方向一定是从P到Q D. 带电质点在P点的动能小于在Q点的动能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．粒子在P点加速度比Q点大，故A错误；‎ BD．负电荷做曲线运动，电场力垂直于等势线指向轨迹曲线内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上．故c的电势最高，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，知道P点电势能大，故选项B错误，根据能量守恒，带电质点在P点电势能大动能小，故B错误，D正确；‎ C．由已知条件不能判断带电质点是从P到Q还是从Q到P，故C错误．‎ ‎5.磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大．用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（ ）‎ A. 超导线圈强度大 B. 只有超导线圈才能产生强磁场 C. 低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热 D. 低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；只要电流大就能产生强磁场，故B错误；达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q=I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确，D错误．故选C．‎ ‎6.如图所示，K 闭合时AB灯正常发光．突然AB灯都不亮了，用伏特表检查，测量结果是：Uab = 0，Ubc = 0， Ucd ≠ 0，Uae ≠ 0，由此可判断故障是：( )‎ A. AB灯丝都断了 B. 开关K断了 C. A、B灯中有一个灯丝断了 D. 电阻R开路 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】说明电池完好；说明电池正极到c点，电池负极到d 点线路完好，ABC错误；如果R开路，则全电路无电流，A灯虽完好，但A灯两端无电压，Uab=0；同理，Ubc=0，故D正确．‎ ‎7.矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（）‎ A. 导线框abcd中没有感应电流 B. 导线框abcd中有顺时针方向的感应电流 C. 导线框所受的安培力的合力方向水平向左 D. 导线框所受的安培力的合力方向水平向右 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.直导线中通有向上且增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里.且增大，根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误；‎ CD.根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C错误、D正确．‎ ‎8.有四条垂直于纸面的长直固定导线，电流方向如图所示，其中三条导线到导线的距离相等，三条导线与的连线互成角.四条导线的电流大小都为，其中导线对导线的安培力大小为.现突然把导线的电流方向改为垂直于纸面向外，电流大小不变. 此时导线所受安培力的合力大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】把导线的电流方向改为垂直于纸面向外后，对进行；受力分析如图所示：‎ 对的斥力大小为，对的斥力大小为，对的引力大小为，根据共点力的合成可知导线所受的合力为，D正确.‎ 二、多项选择题（共7小题，每小题4分，共28分。每题至少有两个正确答案，全对得4分，选对但不全对得2分，选错或不选均得0分）‎ ‎9.如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小球由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是( )‎ A. 小球速度先增大后减小 B. 小球速度一直减小 C. 小球速度一直增大 D. 小球与负电荷组成的系统电势能先减少后增加 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.小球沿光滑直杆运动的过程中，受到重力、支持力与库仑力，重力与支持力均不做功，仅有库仑引力做功，负电荷对小球的库仑力方向与速度方向的夹角先小于90°，后大于90°，则库仑力对小球先做正功后做负功．所以小球的动能先增大后减小，速度先增大后减小．故A正确，BC错误；‎ D.库仑力先做正功后做负功．由于只有库仑力做功，所以小球与负电荷组成的系统电势能先减小后增大．故D正确．‎ ‎10.如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源．在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，下列说法正确的是 A. 甲图中将左极板向下平移时，电容器的电容减小 B. 甲图中将左极板向左平移时，夹角θ不变 C. 乙图中将左极板向下平移时，极板上的电势差增大 D. 乙图中将左极板向左平移时，夹角θ将不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】甲图中两极板间的电压恒定不变，将左极板向下平移时，两极板间的正对面积减小，根据公式可得电容器减小，将左极板向左平移时，两极板间的距离增大，根据公式可得两极板间的电场强度减小，故夹角θ变小，A正确B错误；乙图中两极板上的电荷量恒定不变，将左极板向下平移时，两极板间的正对面积减小，根据公式可得电容器减小，根据公式可得U增大，根据公式可得，即当电荷量不变时，两极板间的电场强度和两极板间的距离无关，故乙图中将左极板向左平移时，夹角θ将不变，D正确；‎ ‎11.如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，磁铁上方有一导线，导线中通有垂直纸面向里的电流．若在某一瞬间电流消失，则(　　)‎ A. 弹簧将变长 B. 弹簧将变短 C. 磁铁对地面的压力将减小 D. 磁铁对地面的压力将增大 ‎【答案】AD ‎【解析】开始时根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，‎ 由左手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，此时弹簧处于压缩状态；若在某一瞬间电流消失，安培力消失，磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧被拉伸恢复到原长，磁体对地压力等于磁体的重力；所以弹簧伸长量增加，磁铁对地面的压力增大；‎ A．弹簧将被拉伸，与结论相符，选项A正确；‎ B．弹簧将被压缩，与结论不相符，选项B错误；‎ C．磁铁对地面的压力将减小，与结论不相符，选项C错误；‎ D．磁铁对地面的压力将增大，与结论相符，选项D正确；‎ ‎12.回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 A. 增大磁场的磁感应强度 B. 增大匀强电场间的加速电压 C. 增大D形金属盒的半径 D. 减小狭缝间距离 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】带电粒子在电场中加速，在磁场中回旋，最后从磁场离开，离开时由洛伦兹力提供向心力，有：‎ 解得：‎ 则最大动能为 知最大动能与加速的电压U无关，狭缝间的距离d无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径R有关，故增大磁感应强度B和D形盒的半径R ‎，可以增加粒子的动能，故AC正确，BD错误。‎ ‎13.如图所示，匀强电场五竖直向下，匀强磁场5垂直纸面向里．现有三个带有等电量同种电荷的油滴a、b、c，若将它们分别以一定的初速度射入该复合场中，油滴a做勻速圆周运动, 油滴b向左水平匀速运动，油滴c向右水平匀速运动，则 A. 三个油滴可能带正电 B. 油滴c所受洛伦兹力方向竖直向上 C. 三个油滴质量不一样，b的质量最大 D. 油滴a—定是做顺时针方向的圆周运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、因三个带有等量同种电荷的油滴，由于油滴a做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，由洛伦兹力提供向心力，因此受到电场力向上，因电场强度方向向下，那么三个油滴都带负电，故A错误；‎ B、由于油滴带负电，根据左手定则可以知道，油滴c所受洛伦兹力方向竖直向下，故选项B错误；‎ C、a球受力平衡，有：，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电，b球受力平衡，有：，c球受力平衡，有： ，解得： ，故C正确．‎ D、根据左手定则，由于油滴带负电，且磁场垂直向里，那么油滴a一定是做顺时针方向的圆周运动，故D正确．‎ ‎【点睛】本题关键分别对a、b、c三个球进行受力分析，然后得到小球的电性，电场力和洛仑兹力的方向，最后根据共点力平衡条件得到各个球的重力的大小．‎ ‎14.如图所示是一个多用表的内部电路图，下列说法中正确的是 A. 当开关S接1和2时用于测电流，且接1的量程比接2大 B. 当开关S接3时用于测电阻，A为黑表笔，B为红表笔 C. 当开关S接4时A表笔电势比B表笔低 D. 当开关S接5和6时用于测电压，且接5比接6量程大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、多用电表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，题图为一简易的多用电表原理示意图，其中1、2两档用来测电流，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大，第1档为大量程，那么S接2时量程较小，故A正确；‎ B、3、4两档用来测电阻，其中A与内部电源的负极相连，故A为红表笔，黑表笔连接表内电池的正极，故B为黑表笔，则红表笔A表笔电势比黑表笔B表笔低，故B错误，C正确；‎ D、要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时；测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D错误．‎ 点睛：本题考查多用表的原理，应熟练掌握其测量原理，及电表的改装办法．明确电流表时表头与电阻并联，电压表时，表头与电阻串联；而欧姆表时内部要接有电源．‎ ‎15. 如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音．俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面），磁场方向如图中箭头所示．在图（b）中 A. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，则根据左手定则，当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，故选项A错误，选项B正确；当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，故选项C正确，选项D错误．‎ ‎【考点定位】安培力 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握安培力方向的判定，明确安培力产生的条件，熟练应用左手定则判断安培力的方向．‎ 三、实验题（共18分）‎ ‎16.螺旋测微器的读数为_____________mm，游标卡尺的读数为_________mm，多用电表欧姆挡位为挡，则测量的电阻是___________Ω ‎【答案】 (1). 6.124 (2). 14.50 (3). 22‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]螺旋测微器的精度为，所以读数为：‎ ‎；‎ ‎[2]游标卡尺精度为，所以读数为：‎ ‎；‎ ‎[3]欧姆挡位为挡，所以根据表盘读数得电阻读数：‎ ‎。‎ ‎17.用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ，如图为所需的器材．‎ ‎（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大__________．‎ ‎（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线________，根据图线求出电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．‎ I/A ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.31‎ ‎0.32‎ ‎0.50‎ ‎0.57‎ U/V ‎1.37‎ ‎1.32‎ ‎1.24‎ ‎1.18‎ ‎1.19‎ ‎1.05‎ ‎（3）在以上实验中，由于电流表和电压表内阻影响，下列说法正确的是（ ）‎ A．用图a所示电路时，E测＜E真B．用图a所示电路时，r测＜r真 C．用图b所示电路时，E测＜E真D．用图b所示电路时，r测＜r真 ‎【答案】 (1). (2). 1.46 0.75 (3). AB ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）一节干电池的电动势为1.5V，所以电压表量程选择3V，电路电流较小，所以电流表量程选择小量程 ‎（2）描点连线时要让点分居直线两侧，偏离太远的舍去不要 ‎（3）倾斜直线与纵轴的交点为电源电动势，图线的斜率表示电源内阻，图a中，由于电源内阻有分压，所以电压表测量的小于电源电动势，图b中测量的电源内阻实际是电流表的内阻与电源内阻之和 ‎【点睛】本题电学试验基础为闭合电路欧姆定律，考察了线路的连接、描点连线的数据处理能力、误差的分析能力，本题难度较大，特别是第3问 四、解答题（本题共2小题，共30分。解答题应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。有数值和单位）‎ ‎18.如图所示，两根无电阻导轨与水平面成θ=370角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连，杆与导轨间最大静摩擦力N.当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力.求：‎ ‎（1）电源的电动势E.‎ ‎（2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2, sin37°="0.6," cos37°=0.8）‎ ‎【答案】 （1）7.5V（2）0.4T ‎【解析】‎ ‎（1）棒在三个力作用下平衡，其中安培力F1方向水平向右（如图1所示）.‎ 且安培力大小F1=Bid ‎ 由平衡条件得F1cos37°=mg sin37° ‎ 带入数据解得回路中电流I=1.5A 电源的电动势E=I（R+r）=1.5×(4+1)=7.5V ‎（2）棒刚好不下滑时，受力如图2所示.‎ 其中安培力F2=BmId 由平衡条件得BmId+mgsin 37°=fm ‎ 带入数据解得Bm=0.4T ‎19.如图所示，水平放置的两块长直平行金属薄板a .b间的电势差为U，b板下方足够大的空间内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从贴近a板的左端以大小为v0的初速度水平射入板间的匀强电场，然后从狭缝P垂直进人匀强磁场，最后粒子回到b板上与P点距离为L的Q点(图中未标出，粒子打到b板后被吸收)．粒子重力不计．求:‎ ‎(1)粒子穿过狭缝P时的速度大小v；‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度大小B．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对粒子从贴近a板处运动到狭缝P的过程，由动能定理有:‎ 解得: ‎ ‎(2)设粒子进人磁场时的速度方向与b板的夹角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹的圆心为O、半径为r，如图所示，由几何关系有:‎ 由牛顿第二定律有: ‎ 解得: ‎