2019-2020学年湖北省四校联考高二上学期第三次月考物理试题 （Word版）

2019-2020学年湖北省四校联考高二上学期第三次月考物理试题 （Word版）

郧阳中学、恩施高中、随州二中、沙市中学高二上第三次考试 物理试卷 命题学校： ‎ 考试时间：2019 年 12 月 13 日下午 试卷满分：100 分 一、选择题:本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 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 9-12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选 错的得 0 分。‎ 1. 如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极 B，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极 A，把 A、B 分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来.若从上向下看，下列判断正确的是( )‎ A．A 接电源正极，B 接电源负极，液体顺时针旋转 B．A 接电源负极，B 接电源正极，液体顺时针旋转 C．A、B 与 50 Hz 的交流电源相接，液体持续旋转 D．仅磁场的N、S 极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变 2. 如图所示，一个物体在与水平方向成θ 角的拉力 F 的作用下匀速前进了时间 t，则( ) A．合外力对物体的冲量大小为 Ft cosq B. 拉力对物体的冲量大小为 Ft C. 摩擦力对物体的冲量大小为 Ft sinq D. 重力对物体的冲量大小为零 3. 如图甲所示，电路的左侧是一个电容为 C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为 S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在 0～t0 时间内电容器( )‎ A. 上极板带正电，所带电荷量为 CS (B2 - B 1 )‎ t0‎ B. 上极板带正电，所带电荷量为 C(B2 - B 1 )‎ t0‎ C. 上极板带负电，所带电荷量为 CS (B2 - B 1 )‎ t0‎ D. 上极板带负电，所带电荷量为 C(B2 - B 1 )‎ t0‎ 4. 如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡 L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不 会损坏，则下列说法正确的是( ) A．电流表、电压表的读数均变小 B．电源内阻消耗的功率变大 C．液滴将向上运动 D．电源的输出功率变大 1. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为 ‎5.0Ω ，外接一只电阻为 95.0Ω 的灯泡，如图乙所示，则( )‎ A. 电路中的电流方向每秒钟改变 50 次 B. 电压表 的示数为 220 V C. 灯泡实际消耗的功率为 484 W D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2 J 2. 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为 U1 的电场加速后，射人水平放置，电势差为 U2 的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的 M，N 两点间的距离d 随着 U1 和 U2 的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）( )‎ A．d 随 U1 变化，d 与 U2 无关 B．d 与 U1 无关，d 随 U2 变化 C．d 随 U1 变化，d 随 U2 变化 D．d 与 U1 无关，d 与 U2 无关 3. 如图所示，空间有垂直纸面向里磁感应强度为 B 的匀强磁场，长为 L 的轻绳一端拴有一质量为m 、电荷量为+q 的小球，另一端固定在O 点.小球在最低点 A 时获得向右的初速度v0 后，恰好能够在竖直面内做完整的圆周运动，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是( )‎ A. 小球在 A 处所受洛伦兹力方向背离圆心O gL B. 小球在最高点 B 时的速度v > C. 若 Bqv0 = mg ，则小球做匀速圆周运动 D. 若 Bqv0 = mg ，则小球在运动过程中所受洛伦兹力大小不变 4. 如图所示，直角坐标系 xOy 的二、四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B.现将半径为 L、圆心角为90°的扇形闭合导线框 OPQ 在外力作用下以恒定角速度绕 O 点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t＝0 时刻线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线，正确的是( )‎ ‎ ‎ 1. 图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为 4∶1，电压表和电流表均为理想电表．若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中 Rt 为NTC 型热敏电阻(阻值随温度升高而 变小)，R1 为定值电阻．下列说法中正确的是( )‎ A. 交流电压 u 的表达式为 u＝36 2sin 50π t V B. t＝0.01 s 时，发电机线圈中穿过的磁通量最大 C. 热敏电阻 Rt 温度升高时，变压器的输入功率变小 D. 热敏电阻 Rt 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大 2. 某同学将一直流电源的总功率 P 总、输出功率 P 出和电源内部的发热功率 P 内随电流 I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( )‎ A. 反映 P 内变化的图线是 b B. 电源电动势为 8 V C. 电源内阻为 2Ω D. 当电流为 0.5 A 时，外电路的电阻为 6Ω 3. 如图所示，在 x>0、y>0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 xOy 平面向里，大小为 B．现有一质量为 m、电量为 q 的带正电粒子，从在 x 轴上的某点P 沿着与 x 轴成30°角的方向射入磁场。不计重力影响，则下列说法中正确的是( )‎ A. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 5p m ‎3Bq B. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 p m ‎2Bq C. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 p m Bq D. 粒子有可能通过坐标原点 4. 如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场区域，MN 和 M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为 S，并与线框的 bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距 MN 的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的 v-t 图象(其中 OA、BC、DE 相互平行)。已知金属线框的边长为 L（L＜S）、质量为 m，电阻为 R，当地的重力加速度为 g， 图象中坐标轴上所标出的字母 v1、v2、t1、t2、t3、t4 均为已知量．(下落过程中 bc 边始终水平) 根据题中所给条件，以下说法正确的是( )‎ A. t2 是线框全部进入磁场瞬间，t4 是线框全部离开磁场瞬间 B. 从 bc 边进入磁场起一直到 ad 边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgS C. v1 的大小可能为 mgR B2 L2‎ D. 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多 二、实验题（14 分）‎ ‎13．（4 分）图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流Ig=300 m A，内阻 Rg=100 W ，可变电阻 R 的最大阻值为 10k W ，电池的电动势 E = 1.5V，内阻 r = 0.5 W ，图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻 Rx 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则 Rx= k W .若该欧姆表使用一段时间 后，电池电动势不变，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述 Rx 其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎14．（10 分）某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻 R0 的阻值(约为几欧到十几 欧)及电源的电动势 E 和内阻 r. 实验器材有： 待测电源 待测电阻 R0‎ 电流表 A(量程为 0.6 A,内阻不计)‎ 电阻箱 R(0～99.9 Ω )‎ 开关 S1 和S2‎ 导线若干 ‎（1）先测电阻 R0 的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整；‎ 先闭合 S1 和 S2，调节电阻箱，读出其示数 R1 和对应的电流表示数 I，然后 ‎ ‎ ，读出此时电阻箱的示数 R2，则电阻 R0 的表达式为 R0＝ .‎ ‎（2）同学们通过上述操作，测得电阻 R0＝9.5Ω ，继续测电源的电动势 E 和内阻 r.该小组同学的做法是：闭合 S1，断开 S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电流表示数 I，如下表数据：‎ 组数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 电阻 R/Ω ‎0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎12.0‎ ‎18.0‎ 电流 I/A ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.33‎ ‎0.25‎ ‎0.20‎ ‎①根据图给定的坐标系并结合以上数据描点作图．‎ ‎②利用图象求出该电源的电动势 E ＝ V，内阻 r ＝ Ω ．(保留两位有效数字) 三、计算题:本题包括 4 小题,共 38 分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,‎ 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。‎ ‎15．(7 分)使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为 S ，水流以速度v 垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为r ，则水对钢板的冲力力为多少？‎ ‎16．（10 分）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小 E＝5 3 N/C，同时存在着垂直纸面向里的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小 B＝0.5 T.有一带正电的小球，质量 m＝1×10－6 kg，电荷量 q＝2×10－6 C，正以速度 v 在图示的竖直面内做直线运动，当经过 P 点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取 g＝10 m/s2，求：‎ （1） 小球做匀速直线运动的速度 v 的大小和方向；‎ （2） 撤掉磁场后小球再次到达 P 点所在的这条电场线上的 M 点（M 点未画出），求 PM 间距离 L.‎ ‎17．（10 分）如图所示，在以O1 点为圆心、r = 0.20m 为半径的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B = 1.0 ´10-3 的匀强磁场（图中未画出）。圆的左端跟 y 轴相切于直角坐标系原点O ，右端与一个足够大的荧光屏 MN 相切于 x 轴上的 A 点，粒子源中，有带 q 正电的粒子（比荷为 m ‎= 1.0 ´1010C / kg ）不断地由静止进入电压为U 的加速电场．经加速 后，沿 x 轴正方向从坐标原点O 射入磁场区域，粒子重力不计。‎ （1） 当加速电压U 在什么范围内粒子全部打在荧光屏上；‎ （2） 若加速电压U = 800 V 以过坐标原点 O 并垂直于纸面的直线为轴，将该圆形磁场逆时针缓慢旋转 90°，求在此过程中打在荧光屏 MN 上的粒子到 A 点的最远距离。‎ ‎18．（11 分）如图所示，AD 与 A1D1 为水平放置的无限长平行金属导轨，DC 与 D1C1 为倾角q ＝37°的平行金属导轨，两组导轨的间距均为 l＝1.5 m，导轨电阻忽略不计。质量为 m1＝0.35 kg、电阻为 R1＝1Ω 的导体棒 ab 置于倾斜导轨上，质量为 m2＝0.4 kg、电阻为 R2＝0.5Ω 的导体棒 cd 置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与 cd 的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩。导体棒 ab、cd 与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B＝2T。初始时刻，棒 ab 在倾斜导轨上恰好不下滑。(g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°= 0.8)‎ （1） 求导体棒与导轨间的动摩擦因数；‎ （2） 在轻质挂钩上挂上物体 P，细绳处于拉伸状态，将物体 P 与导体棒 cd 同时由静止释放， 当 P 的质量不超过多大时，ab 始终处于静止状态？(导体棒 cd 运动过程中，ab、cd 一直与DD1 平行，且没有与滑轮相碰)‎ （3） 若 P 的质量取第(2)问中的最大值，由静止释放开始计时，当 t＝1 s 时 cd 已经处于匀速直线运动状态，求在这 1 s 内 ab 上产生的焦耳热为多少？‎