河北省邢台市第一中学2019-2020学年高二上学期第三次月考物理试题

河北省邢台市第一中学2019-2020学年高二上学期第三次月考物理试题

邢台一中2019-2020学年上学期第三次月卡高二年级物理试题 一、选择题 ‎1.下列说法正确的是（ ）‎ A. 油膜法实验时应先将-滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉酒在水面上 B. 已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子的体积 C. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡的结果 D. 用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．实验时要先洒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故A与题意不符；‎ B．已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子占据空间的体积，不是氧分子的体积，故B与题意不符；‎ C．根据布朗运动的原因可知，液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡的结果，故C与题意相符；‎ D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，是由于气体压强的作用，不是分子间斥力的作用，故D与题意不符．‎ ‎2.如图是一定质量理想气体的图象，线段AB连线过坐标原点，线段BC垂直于横轴．当气体状态沿图线由A经B到C变化时气体的温度应(　　 )‎ A. 不断增大，且TC小于TA B. 不断增大，且TC大于TA C. 先保持不变再减小，即TC小于TA D. 先保持不变再增大，即TC大于TA ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图示图象可知，从A到B过程p与V成反比，气体温度不变，，从B到C过程，气体体积不变而压强减小，由查理定律可知，气体温度降低，，C正确．‎ ‎3.如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电时，该导线受到的安培力的大小和方向是（ ）‎ A. BIL，平行于OC向左 B. ，平行于OC向右 C. ，垂直AC的连线指向左下方 D. ，垂直AC的连线指向右上方 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】直导线折成半径为R的圆弧形状，在磁场中的有效长度为，又 联立解得 则安培力为 安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直AC的连线指向左下方，故C正确．‎ ‎4.如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压U1不变，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是 （）‎ A. 只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大 B. 只减少副线圈匝数，变压器的输出功率变小 C. 只断开开关S时，变压器的输出电压变大 D. 只将P向下滑动时，变阻器消耗的功率一定变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据理想变压器电压和匝数的关系可知，增加原线圈匝数，则副线圈的输出电压减小，故A项与题意不相符；‎ B. 减少副线圈的匝数，则副线圈的输出电压减小，输出功率变小，故B项与题意相符；‎ C. 断开开关S时，副线圈电阻增大，但匝数不变，变压器输入电压不变，则输出电压不变，故C项与题意不相符；‎ D. 将P向下滑动时，副线圈电阻增大，输出电压不变，将定值电阻R0与副线圈看成“电源”，定值电阻R0相当于电源内阻，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即变阻器消耗的功率最大，由于定值电阻R0与变阻器的阻值大小不清楚，所以无法确定，变阻器功率变化情况，故D项与题意不相符．‎ ‎5.小型发电机，输出功率25kW，发电机的输出电压为U=350V，输电线总电阻为r=4Ω．为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%，须采用高压输电．设用户所需电压为220 V，则下列判断正确的是 A. 升压变压器原副线圈匝数比约1:6‎ B. 降压变压器原副线圈匝数比约为8:1‎ C. 输电导线上的电压损失约为286 V D. 可供593盏“220 V，40 W”的白炽灯正常工作 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】Ａ．通过升压变压器原线圈的电流为 I1==‎‎71.4A 输电电路上损失的功率至多为：‎ P线=P×5%=I22r 得输电线上的电流为:‎ I2≈‎‎17.7A 升压变压器原线圈与副线圏的匝数比为：‎ n1：n2 = I1：I2= 17.7：71.4 = 1：4‎ 则A错误；‎ Ｂ．升压变压器的输出电压为 U2==1400V 流过降压变压器原线圈的电流为:‎ I3 =I2 =‎‎17.7 A 降压变压器原线圈两端的电压为：‎ U3=U2-I2r=1329V 已知降压变压器的输出电压，即用户电压U4=220V，所以降压变压器原线圈与负线圈的匝数比为：‎ n3：n4=U3：U4=1329:220=6:1‎ 则B错误；‎ Ｃ．输电导线上电压损失约为 ‎△U=I2r=70.8V 则C错误；‎ Ｄ．设可安装的白炽灯为n盏，则灯消耗的功率也即降压变压器的输出功率为：‎ P4=nP灯 又对理想变压器有：‎ P4=P出-P线 n=593.75‎ 所以取593，则D正确．‎ ‎6.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮.当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是（）‎ A. 甲灯串联的组件x是电容器，与乙灯串联的组件y是电感线圈 B. 与甲灯串联的组件x是电感线圈，与乙灯串联的组件y是电容器 C. 与甲灯串联的组件x是二极管，与乙灯串联的组件y是电容器 D. 与甲灯串联的组件x是电感线圈，与乙灯串联的组件y是二极管 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，B正确．故选B．‎ ‎【点睛】电容器的特点是：通交流，隔直流，电感线圈的特点是；通低频阻高频．‎ ‎7.如图所示，为电源，其内阻为，为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关后，若照射的光照强度减弱，则（ ）‎ A. 两端的电压变大 B. 通过的电流变大 C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 将光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故两端的电压减小，故A错误；因干路电流减小，电耗的内电压减小，路端电压增大，同时两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，D错误；由于内外电阻关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，故C错误；故选B.‎ ‎【点睛】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出两端的电压的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．‎ ‎8.如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点．a、b两粒子的质量之比为:‎ A 3∶4 B. 4∶‎3 ‎C. 1∶2 D. 2∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 根据题意画出a、b粒子的轨迹如图所示，则a、b粒子的圆心分别是O1和O2，设磁场宽度为d，由图可知，粒子a的半径 ，粒子b的半径为 由Ek=mv2 ‎ 可得： ，即 由 可得： ，‎ 又b粒子轨迹长度为 ，‎ 粒子a的轨迹长度为，所以 ， 联立以上各式解得 ，所以A正确，BCD错误．故选A． ‎ 点睛：求解有关带电粒子在有界磁场中的运动问题的关键是画出轨迹图，并根据几何知识确定圆心求出半径和圆心角，再结合圆周运动的有关规律联立即可求解．‎ 注：此题答案应该是A.‎ ‎9.如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为‎2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是 ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】位移在0～L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值．，因l=x，则，位移在L～‎2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值．位移在‎2L～‎3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值．，故选C．‎ ‎10.如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K，重新平衡后若右端水银下降h，则左管水银面　　‎ A. 不下降 B. 下降h C. 下降高度小于h D. 下降高度大于h ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 原来左右两边的水银等高，说明左边的气体的压强和大气压相等，当放掉一部分水银之后，左边气体的体积变大，压强减小，右边压强为大气压强，右边的水银下降h，左边的必定要小于h，所以C正确．故选C．‎ ‎11.以下说法正确的有（ ）‎ A. 热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏 B. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 C. 两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大 D. 花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．热敏电阻是由半导体制成的，电阻随温度的升高而减小；从而把热学能转换为电阻这个电学量，故A与题意不符；‎ B．根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故B与题意相符；‎ C．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，先是分子斥力做正功，分子势能减小，随后分子引力做负功，分子势能增大，所以它们的分子势能先减小后增大，故C与题意相符；‎ D．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应，故D与题意不符．‎ ‎12.在如图所示的电路中，两定值电阻的阻值R1=R2=5Ω，变压器为理想变压器，两电表均为理想电表，在a、b端输入u=100sinωt的正弦交流电压，原副线圈的匝数之比为1：2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 电流表的示数为‎8A B. 电压表的示数为40V C. 电路消耗的总功率为1600W D. 电阻R1、R2消耗的功率之比为1：1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】设电流表示数为I2，副线圈两端的电压为 根据电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压 根据电流与匝数成反比得原线圈电流 由欧姆定律 即 代入数据解得：‎ 电压表的读数等于原线圈两端的电压，即 电路消耗的总功率 电阻消耗的功率之比为 故AC正确．‎ ‎13.如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体(带有等量正、负离子的高速离子流)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度为v，两金属板间距离d，板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R.当发电机稳定发电时电动势为E，电流为I，则下列说法正确的是(　　)‎ A. A板为发电机的正极 B. 其他条件一定时，v越大，发电机的电动势E越大 C. 其他条件一定时，S越大，发电机的电动势E越大 D. 板间等离子体的电阻率为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到A板上，故B板相当于电源的正极，A板相当于电源的负极，故A错误；根据，得E=Bdv，电动势E与速率v有关，与面积S无关，故B正确，C错误；根据欧姆定律得：，依据，则有等离子体的电阻率为，故D正确．故选BD．‎ ‎【点睛】大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时，由左手定则可以判断正负电荷受到的洛伦兹力方向，从而确定相当于电源的正负极，从而得出通过电阻的电流方向．抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势．根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻．‎ ‎14.如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动．线圈的匝敬为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过时的感应电流为I．下列说法中正确的是 A. 电流表的读数为 B. 转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为 C. 线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为 D. 从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由题有，则得感应电流的最大值，有效值，则电流表的读数为，故选项A正确；‎ B、感应电动势的最大值，又，磁通量的最大值，联立解得，故选项B正确；‎ C、线圈转动一周的过程中，电阻产生的热量，故选项C错误；‎ D、从图示位置开始转过的过程中，根据，，，可得通过电阻的电荷量，故选项D错误．‎ ‎15.如图所示，在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与斜面垂直(图中未画出)。质量为m、长度为L，阻值大小也为R的金属棒ab与固定在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定，现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0‎ ‎，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，在上述过程中（ ）‎ A. 开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为 B. 通过电阻R的最大电流一定是 C. 通过电阻R的总电荷量为 D. 回路产生的总热量等于 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 导体棒切割磁感线运动，相当于一个电源，开始运动时的电动势为，则开始运动时金属棒与导轨接触点间电压即路端电压为 故A正确；‎ B. 开始运动时，导体棒受重力mg、安培力BIL、支持力FN；若mg大于安培力BIL，则导体棒将加速运动，速度变大，电动势增大，电流增大，即最大电流可能大于，故B错误；‎ C. 最后静止时，，流过电阻R的总电荷量为 故C正确；‎ D.全过程中重力势能减少量为 回路中重力势能与动能的总减小量为 ‎，减小的能量一部分转化为电热，一部分转化为弹簧的弹性势能，故回路产生的总热量小于，故D错误。‎ 故选AC。‎ 二、填空题 ‎16.实验室提供有如下器材：‎ A.电压表V1：量程9V，内阻r1约4.5kΩ（待测）‎ B.电压表V2：量程2V，内阻r2=4kΩ C.电流表A：量程‎3A，内阻RA约0.2Ω D.定値电阻R1：阻値R1=1.2kΩ E.定値电阻R2：阻値R2=2Ω F.滑动变阻器R：阻値约0~10Ω G.电源：电动势约12V，内阻约0.5Ω H.单刀单掷开关1个、导线若干. ‎ 要求较为准确的测量r1，读数时所用电表的示数不得少于其满量程的一半，请回答下列问题：‎ ‎(1)上述器材中A、F、G、H己选，还需在电表B、C中选一器材，应选_______（填“B"或“C"），在定値电阻D、E中选一器材，应选______（填“D"或“E”）；‎ ‎(2)用所选器材在虚线方框中画出测量电路原理图___．‎ ‎【答案】 (1). B (2). D (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]本题中电压表V1可以显示自身电压U1，需要量程合适的电流表，电压表V1能够通过最大电流约 故量程为‎3A的电流表不能选；电压表V2：量程2V，内阻r2=4kΩ，可当电流表用，其量程为0.5mA，用电压表V2测量电压表V1的电流，量程太小，必须扩大量程，电压表V2与定值电阻R1=1.2kΩ并联，改装成电流表的量程为I=0.5mA+（2÷1.2）mA=2.17mA，与电压表V1能够通过最大电流2mA很匹配，故选BD；‎ ‎(2)[2]虑到要多测几组数据和电表安全，由于r1约4.5kΩ远大于10Ω，滑动变阻器R要用分压式接法，扩程后电流表测电压表V1的电流，测量原理图如图所示 ‎17.在测量电源电动势和内阻的实验中，‎ 某实验小组同学根据图甲电路进行测量实验，记录下几组电压表和电流表的示数，并在坐标系内作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像，如图乙所示．为了克服系统误差，同学们又根据图丙电路进行测量，同样作出U-I图像，如图丁所示．经过讨论发现，利用图乙和图丁可以消除系统误差得出电源的电动势和内阻的真实值，则E真=____________，r真=____________．‎ ‎【答案】 (1). UB (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]采用丙电路图时，由于电流表的分压而存在误差，当外电路断路时，电流表分压可以忽略，此时电压表的示数等于电源的电动势，故 ‎[2]而采用甲电路时，由于电压表的分流而存在误差，当外电路短路时，电压表的分流可以忽略，此时短路电流即为IA，则可知，内阻 三、计算题 ‎18.如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为m2，汽缸内有质量m＝‎2kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底‎12cm，此时汽缸内密闭气体的压强为Pa，温度为30K、外界大气压为Pa，g＝‎10m/s2．‎ ‎（1）现对密闭气体加热，当温度升到400K时，其压强多大？‎ ‎（2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）气体体积不变，由查理定律得 ‎，‎ 即 解得：‎ ‎（2），T3=360K 设气体温度为360K时活塞离缸底的距离为，由理想气体状态方程得 ‎，‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎19.如图（a）所示，足够长的光滑平行导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=‎1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=‎0.20kg，电阻r=0.5Ω，重物的质量M=‎0.60kg．如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图（b）所示，不计导轨电阻，g=‎10m/s2，求：‎ ‎(1)磁感应强度B的大小：‎ ‎(2)在0.6s内金属棒产生的热量．‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题图（b）可以看出最终金属棒ab将匀速运动，匀速运动的速度 感应电动势，感应电流 金属棒所受安培力 匀速运动时，金属棒受力平衡，则可得 联立解得 ‎(2)由能量守恒定律得 且有 联立解得 ‎20.如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度OA=20cm，y轴负方向无限大，磁感应强度B=1×10-4T．现有一比荷为的正离子(不计重力)，以某一速度v0从O点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．‎ ‎(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小；‎ ‎(2)离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；‎ ‎(3)若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．‎ ‎【答案】（1）4×‎106 m/s （2） （3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)如图所示，由几何关系得离子在磁场中时的轨道半径r1=‎‎0.2m 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得：v0=4×‎106m/s ‎(2)离子进入磁场后，设经过实践t再次到达x轴上，离子沿垂直电场方向做速度为v0的匀速直线运动，位移为l1，则l1=v0t 离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a，位移为l2‎ Eq=ma 由几何关系可知：‎ 代入数据解得：‎ ‎（3）由知，B越小，r越大，设粒子在磁场中最大半径为R 由几何关系得：‎ 由牛顿运动定律得：得：‎ 则外加磁场 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动