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文档介绍
物理卷·2019届甘肃省兰州第一中学高二上学期12月月物理试题(解析版)x
甘肃省兰州第一中学 2017-2018 学年高二 12 月月物理试题 一、选择题 1. 在图中,标有磁场 B 的方向,通电直导线中电流 I 的方向,以及通电直导线所受安培力 F 的方向,其中正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】通电导线在磁场中受到安培力作用,其方向均由左手定则来确定.A 图中安培力 竖直向下,A 错误;B 图中由于电流方向与磁场方向平行,则没有安培力,B 错误;C 图 中安培力方向竖直向下,C 正确;D 图中安培力方向垂直纸面向外,D 错误;故选 C. 【点睛】左手定则内容是:伸开左手大拇指垂直四指且在同一平面内,让磁感线穿过掌 心,四指指的是电流的方向,则大拇指就是安培力的方向.所以安培力方向与磁场方向垂 直、与电流方向垂直,即其与磁场和电流的方向所构成的平面垂直. 2. 如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c 三枚小磁 针都要发生转动,以下说法正确的是 A. a、b、c 的 N 极都向纸里转 B. b 的 N 极向纸外转,而 a、c 的 N 极向纸里转 C. b、c 的 N 极都向纸里转,而 a 的 N 极向纸外转 D. b 的 N 极向纸里转,而 a、c 的 N 极向纸外转 【答案】B 【解析】试题分析:圆环带有负电荷,圆环顺时针转动时,产生的等效电流方向沿逆时针 方向;由安培定则可知,a、c 所在处磁场垂直于纸面向里,b 处磁场垂直于纸面向外,故 a、c 处的小磁针的 N 极朝纸内转动,b 处小磁针的 N 极朝纸外转动,故 B 正确,ACD 错 误;故选 B. 【点睛】正电荷的定向移动方向是电流的方向,负电荷的定向移动方向与电流方向相反; 在磁场中,小磁针静止时 N 极所指的方向是磁场的方向;由安培定则判断出 a、b、c、d 各处磁场方向,然后确定小磁针的转动情况. 3. 铅蓄电池的电动势为 2V,这表示 A. 铅蓄电池两极间的电压为 2V B. 铅蓄电池能在 1s 内将 2J 的化学能转变成电能 C. 电路中通过相同的电荷量时,铅蓄电池比 1 节干电池非静电力做的功多 D. 铅蓄电池接入不同电路中,电动势会发生变化 【答案】C 【解析】电源两极间电压,当电源不接入电路时,等于电源的电动势;当接入电路时,小 于电源的电动势,A 错误;电源每通过 1C 电量,电源把 2J 的化学能转变为电能,不是在 1s 内将 2J 的化学能转变成电能,B 错误;电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为 电能的本领,铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大,通过相同的电荷量时,铅蓄电 池比 1 节干电池非静电力做的功多,故 C 正确;电动势不随外电路的变化而变化,D 错 误. 4. 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自 由地运动且通以方向由 a 到 b 的电流,则导线 ab 受到安培力的作用后的运动情况为 A. 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B. 从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C. 从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D. 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 【答案】D 【解析】试题分析:通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力,因左右两侧磁场 方向不同,故可以分左右两边分别分析研究,画出两侧的磁场方向,则由左手定则可判出 磁场力的方向,根据受力情况可判出物体的转动情况.当导体转动后,我们可以认为电流 向右偏内,受力也将发生变化,为了简便,我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体 的受力情况,再判出导体的运动情况. 故选:D 【点评】解决本题的关键(1)清楚通电螺线管的磁场,应看到左右两边磁场的不同; (2)能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况;(3)会找到一些有代表性的 特殊位置求解. 5. 在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图所示电路,实验中发现移动滑动变阻器的滑 片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是 A. 灯泡中灯丝已烧断 B. 滑片接触不良 C. 灯泡内部短路 D. 滑动变阻器 A 端接触不良 【答案】C 【解析】根据题中图可知若电压表的电阻无穷大,移动滑片时,因电流表示数有变化,故 和电流表串联的回路为通路,不存在短路,故 A 错误;若滑片接触不良,电路中不可能有 电流,故 B 错误;若滑动变阻器 A 端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变化, 故 D 错误;若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流 表指针变化,故 C 正确。所以 C 正确,ABD 错误。 6. 关于通电导线所受安培力 F 的方向,磁感应强度 B 的方向和电流 I 的方向之间的关系, 下列说法正确的是 A. F、B、I 三者必须保持相互垂直 B. F 必须垂直 B、I,但 B、I 可以不相互垂直 C. B 必须垂直 F、I,但 F、I 可以不相互垂直 D. I 必须垂直 F、B,但 F、B 可以不相互垂直 【答案】B 【解析】安培力 F 总是与磁场 B 和电流 I 决定的平面垂直,但 B 与 I(即导线)可以垂直,也 可以不垂直,通电导线受安培力时,力 F 与磁场及力 F 与导线都是垂直的,故 A、C、D 均 错,B 正确. 7. 为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电 阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是 A. 这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆 B. 这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆 C. 如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量 D. 如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量 【答案】AC 【解析】试题分析:欧姆表的表盘与电流计的刻度相反,即满偏刻度处电阻为零,电流为 零时对应电阻无穷大,则可知,当偏转较小时,说明这个电阻较大; 故 A 正确,B 错 误;为了准确测量,应换用大档位,使偏角增大,读数更准确,故应换用“×1k”挡,重 新欧姆调零后再测量,故 C 正确,D 错误.故选 AC. 【点睛】根据表盘刻度的特点分析表针偏转与示数间的关系,从而确定出该选用的档 位.换挡后要重新欧姆调零. 8. 关于三个公式:①P=IU,②P=I2R,③P=U2/R,下列叙述正确的是 A. 公式①适用于任何电路的电功率 B. 公式②适用于任何电路的电热功率 C. 公式①②③适用于任何电路电功率 D. 上述没有一个正确 【答案】AB 【解析】A、 适用于任何电路计算功率,故 A 正确,D 错误; B、 是由焦耳定律推导出的计算公式,因此适用于任何电路计算发热功率,故 B 正 确; C、在纯电阻电路中, 、 以及 都可用来计算电路消耗的功率;当在非纯 电阻电路中,只可以用 来计算电路消耗的功率,故 C 错误。 点睛: 适用于任何电路计算功率; 适用于任何电路计算发热功率, 只适 合于纯电阻电路计算功率。 9. 如图所示,真空中 M、N 处放置两等量异种电荷,a、b、c 为电场中的三点,实线 PQ 为 M、N 连线的中垂线,a、b 两点关于 MN 对称,a、c 两点关于 PQ 对称,已知一带正电 的试探电荷从 a 点移动到 c 点时,试探电荷的电势能增加,则以下判定正确的是 A. M 点处放置的是负电荷 B. a 点的场强与 c 点的场强完全相同 C. a 点的电势高于 c 点的电势 D. 若将该试探电荷沿直线由 a 点移动到 b 点,则电场力先做正功,后做负功 【答案】AD 【解析】AC、因正电荷由 a 到 c 电势能增加,则电场力做负功,则电势升高.故 c 点电势 高于 a 点电势.则 M 点为负电荷,故 A 正确,C 错误; B、a 点与 c 点为关于两电荷的中垂线对称,则场强大小相等但方向不同,故 B 错误; D、将该试探电荷沿直线由 a 点移动到 b 点,根据等势线分布图可知,电势先降低后升 高,则电势能先减小后增大,电场力先做正功、后做负功.故 D 正确; 故选 AD。 10. 如图,电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想 电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分别为 ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表 A 示数变化 量的绝对值为 ΔI,则 A. A 的示数增大 B. V2 的示数增大 C. ΔU3 与 ΔI 的比值大于 r D. ΔU1 大于 ΔU2 【答案】ACD 【解析】试题分析:理想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短 路,所以 R 与变阻器串联,电压表 V1、V2、V3 分别测量 R、路端电压和变阻器两端的电 压.当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,则 A 的示数 增大,故 A 正确;电路中电流增大,电源的内电压增大,则路端电压减小,所以 V2 的示数 减小,故 B 错误;根据闭合电路欧姆定律得:U3=E-I(R+r),则得: ,即 △V3 与△I 的比值大于 r,故 C 正确;根据闭合电路欧姆定律得:U2=E-Ir,则得: , ,据题:R>r,则得△V1>△V2.故 D 正确.故选 ACD. 考点:电路的动态分析 【名师点睛】本题是电路的动态分析问题,关键要搞清电路的结构,明确电表各测量哪部 分电路的电压或电流,根据闭合电路欧姆定律进行分析。 视频 二、填空题 11. 将长为 1 m 的导线 ac 从中点 b 折成如图所示的形状,放入 B=0.08 T 的匀强磁场中, abc 平面与磁场垂直.若在导线 abc 中通入 25 A 的直流电,则整个导线所受安培力大小为 ______ N。 【答案】 【解析】通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段 Lac=2× Lcos 30°= m,故导线 所受安培力的大小为 F=ILacB=25× ×0.08 N= N。 12. (1)如图所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为______mm。 (2)电压表接 0~3V 量程,电压表的读数为______V; (3)电流表接 0~0.6A 量程,电流表的读数为______A。 【答案】 (1). (1)6.124 (2). 50.90 (3). (2)2.14-2.18 (4). (3)0.16 【解析】试题分析:(1)螺旋测微器的读数为 6mm+0.01mm×12.4=6.124mm;游标 卡尺的读数为 5cm+0.05mm×18=50.90mm.(2)电压表接 0-3V 量程,电压表读数 2.15V; (3)电流表接 0-0.6A 量程,电流表读数为 0.16A; 考点:游标卡尺及螺旋测微器的读数 【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方 法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动 刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。 13. 在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如右图 所示,用米尺测出金属丝的长度 L,金属丝的电阻大约为 5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电 阻 Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材: A.电压表 0~3 V,内阻 10 kΩ B.电压表 0~15 V,内阻 50 kΩ C.电流表 0~0.6 A,内阻 0.05 Ω D.电流表 0~3 A,内阻 0.01 Ω E.滑动变阻器,0~10 Ω F.滑动变阻器,0~100 Ω (1)要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器 应选________。(填序号) (2)实验中实物接线如下图所示 ,请指出该同学实物接线中的两处明显错误: 错误 1______________________________________________________________。 错误 2______________________________________________________________。 【答案】 (1). (1)A (2). C (3). E (4). (2)滑动变阻器线接到滑片上; (5). 电流表内接 【解析】(1)两节干电池电动势为 3V,则电压表选用 3V 量程的,故选 A;电路中可能达 到的最大电流 ,则电流表选择 C;电路用限流电路,滑动变阻器选择 E. (2)金属丝的电阻大约为 5Ω,电流表内阻很小约为零点几欧姆,电压表内阻很大, 约为几千甚至几万欧姆,电压表内阻远大于金属丝电阻,电流表应采用外接法, 由图示电路图可知,电流表采用内接法,这是错误的,另外导线 接在滑动变阻器滑片上也 是错误的. 14. 为测定一节新干电池的电动势和内电阻(已知该干电池的内电阻相当小,额定电流为 0.7A),可供选择的器材有: 电压表:A.量程 3V,内阻为 10kΩ; B.量程 15V.内阻为 20 kΩ; 电流表:C.量程 0.8A 内阻约为 0.5Ω;D.量程 3A,内阻约为 0.2Ω; 滑动变阻器:E.最大电阻 10Ω,额定电流 0.7A;F.最大电阻 2kΩ,额定电流 2A; G.定值电阻 R0=1Ω.H.开关、导线若干。 (1)要使实验误差较小且操作方便,可选择的器材是_______________(填字母代号); (2)图甲中的电路图应选择______; (3)实验测得 9 组数据,已标在图乙的坐标中,请在图乙中连线,从图中可得电池内阻 r=_____Ω(结果保留两位有效数字)。 【答案】 (1). (1)A、C、E、G、H (2). (2)D (3). (3)0.14 【解析】(1)根据电池电动势的常规数值及额定电流值,可知电压表选 A,电流表选 C,滑 动变阻器选总阻值较小且额定电流值够用的,所以选 E,在选择定值电阻作为保护电阻, 电键、导线是实验必备器材,故选 ACEGH; (2)电路连接方式,电流表外接,保护电阻与电源直接串联增加电源的等效内阻,故选 D; (3)将图中各点用直线连接,可得 , ,则 , 三、计算题 15. 如图为家用电饭锅的工作原理电路图,工作电压 U=220V,利用 R1、R2 加热,已知 R1=R2=44Ω。 (1)当开关闭合时,电饭煲的总功率为多大? (2)当开关断开时,电饭煲的总功率为多大? (3)若电饭煲处于保温状态,开关处于闭合还是断开状态? 【答案】(1)1100W;(2)550W;(3)断开 【解析】试题分析:(1)当开关闭合时,R1 被短路,则电饭煲的总功率为: 。(2)当开关断开时,R1、R2 串联,电路中电流为 , 则电饭煲的总功率为 。 (3)由上计算可知,开关断开时为保温状态。 考点:闭合电路的欧姆定律 【名师点睛】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用,利用好公式和规律是 关键。 16. 如图所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ= 37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度 B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁 场.金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.5Ω 的直流电源.现把一个质量 m= 0.04kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良 好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g 取 10m/s2。 已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力大小。 【答案】(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N 【解析】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: (2)导体棒受到的安培力:F=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30N 根据左手定则,方向平行斜面向上; (2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=mgsin37°=0.24N, 由于 F1 小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f; 根据共点力平衡条件,有:mg sin37°+f=F 解得:f=0.06N 17. 如图所示的电路中,两平行金属板 A、B 水平放置,两板间距离 d=40 cm。电源电动 势 E=24 V,内电阻 r=1 Ω,电阻 R=15 Ω。闭合开关 S,待电路稳定后,将一带正电的 小球从 B 板小孔以初速度 v0=4m/s 竖直向上射入板间。若小球带电荷量 q=1×10-2C,质 量为 m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰 能到达 A 板?此时电源输出功率是多大?(g 取 10 m/s2) 【答案】(1)8Ω(2)23W 点睛:本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路,要明确电容的性质,知道电容器两端的 电压等于与之并联的电阻两端的电压. 18. 如图,空间有一竖直向下沿 x 轴方向的静电场,电场的场强大小按分布 E=(x 是轴上 某点到 O 点的距离)。x 轴上,有一长为 L 的绝缘细线连接均带负电的两个小球 A、B,两 球质量均为 m,B 球带电荷量大小为 q,A 球距 O 点的距离为 L。两球现处于静止状态, 不计两球之间的静电力作用。 (1)求 A 球的带电荷量大小 qA; (2)剪断细线后,求 B 球下落速度达到最大时,B 球距 O 点距离为 x0 ; (3)剪断细线后,求 B 球下落的最大高度 h。 【答案】(1)6q(2)4L(3)4L 【解析】试题分析:(1)对 A、B 由整体法得:2mg-qA -q =0 解得:qA=6q (2)当 B 球下落速度达到最大时,由平衡条件得 mg=qE=q x0,解得:x0=4L (3)运动过程中,电场力大小线性变化,所以由动能定理得: mgh- =0 解得: 考点:考查了共点力平衡条件,动能定理 【名师点睛】该题中,两个小球受到的力是变力,要根据它们受力变化的规律,正确分析 得出它们运动的规律,然后才能做出正确的结论.题目的难度比较大.查看更多