安徽省滁州市民办高中2020学年高二物理上学期第三次月考试题

安徽省滁州市民办高中2020学年高二物理上学期第三次月考试题

滁州市民办高中2020学年上学期第三次月考试卷 ‎ 高二物理 考生注意：‎ 1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。‎ 2. 本卷命题范围：人教版选修3-1第一章～第三章第五节等。‎ 第I卷 选择题（共42分）‎ 一、选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。第1-8题只有一项符合题目要求，第9-14题有多项符合题目要求。）‎ ‎1.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内．若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，与原来相比(　　)‎ A． 两小球间距离将增大，推力F将增大 B． 两小球间距离将增大，推力F将减小 C． 两小球间距离将减小，推力F将增大 D． 两小球间距离将减小，推力F将减小 ‎2.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)‎ A．，方向由C指向O B．，方向由O指向C C．，方向由C指向O D．，方向由O指向C ‎3.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势 C． 点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，静电力一定做功 D． 将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大 ‎4.如图甲所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压，周期T＝8×10－10s．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0＜t＜8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(　　)‎ A． 0＜t＜2×10－10s B． 2×10－10s＜t＜4×10－10s C． 4×10－10s＜t＜6×10－10s D． 6×10－10s＜t＜8×10－10s ‎5.如图所示，直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线，若A、B对应的横坐标为1.5，则下面判断正确的是（　　）‎ A． 线段AB表示的功率为2.25 W B． 电源的电动势为3 V，内阻为1.5 Ω C． 电流为‎2 A时，电源的输出功率最大 D． 电流为‎1 A时，路端电压为1 V ‎6.在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，（电压表和电流表均视为理想）下列结论正确的是（　　）‎ A． 灯泡L变亮 B． 电源的输出功率变小 C． 电流表读数变大 D． 电容器C上电荷量减小 ‎7.如图甲所示，一个条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系．一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示．已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为B0.下列说法正确的是(　　)‎ A．P的右端为S极 B．P的中轴线与地磁场方向平行 C．P在x0处产生的磁感应强度大小为B0‎ D．x0处合磁场的磁感应强度大小为2B0‎ ‎8.电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制．转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图（甲）．开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图（乙）．随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图（丙）．以下关于“霍尔转把”叙述正确的是（　　）‎ A． 为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N、S 极 B． 按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快 C． 图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的霍尔电压 D． 若霍尔器件的上、下面之间所加电压正、负极性对调，将影响车速控制 ‎9.如图所示，质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现给环一向右的初速度（＞），则（ ）‎ A． 环将向右减速，最后匀速 B． 环将向右减速，最后停止运动 C． 从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是 D． 从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是-m（）2‎ ‎10.如图是倾角θ＝30°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图．一长为L，质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通入电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为90°≤α＜240°‎ B． 所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为0°≤α＜150°‎ C． 所加磁场的磁感应强度的最小值为 D． 所加磁场的磁感应强度的最小值为 ‎11.如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3，理想电压表示数变化量的绝对值为△U，下列说法中正确的是（　　）‎ A． 电流表A2的示数一定变小 B． 电压表V的示数一定增大 C． △I3一定大于△I2‎ D． △U与△I1比值一定小于电源内阻r ‎12.如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m、电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是(　　)‎ A． 小球一定能从B点离开轨道 B． 小球在AC部分可能做匀速圆周运动 C． 若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H D． 小球到达C点的速度可能为零 ‎13.如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点．一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出．下列说法正确的是(　　)‎ A． 粒子的运动轨迹一定经过P点 B． 粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点 C． 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由E、D之间某点(不含E、D)射出正方形ABCD区域 D． 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域 ‎14.在光滑绝缘水平面P点正上方的O点固定一电荷量为－Q的点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为＋q的检验电荷，该检验电荷在水平方向仅受电场力作用运动至P点时的速度为v，图中θ＝60°.规定P点的电势为零，则在－Q形成的电场中(　　)‎ A．N点电势低于P点电势 B．N点电势为－‎ C．P点电场强度大小是N点的4倍 D． 检验电荷在N点具有的电势能为mv2‎ 第II卷 非选择题（共58分）‎ 二、实验题(本大题共2小题，共18分。)‎ ‎15. （9分）有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为‎60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm；‎ ‎（2）现有如下器材：‎ A．电流表（量程‎0.6 A，内阻约0.1 Ω）‎ B．电流表（量程‎3 A，内阻约0.03 Ω）‎ C．电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ）‎ D．滑动变阻器（1 750 Ω，‎0.3 A）‎ E．滑动变阻器（15 Ω，‎3 A）‎ F．蓄电池（6 V，内阻很小）‎ G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（只填代号字母）‎ ‎（3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整．‎ ‎（4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是　　（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为S=　　．‎ ‎16. （9分）在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示．‎ ‎(1) 实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器(请填写选项前对应的字母)‎ A．电流表A1(量程‎0.6 A，内阻约0.8 Ω)‎ B．电流表A2(量程‎3 A，内阻约0.5 Ω)‎ C．滑动变阻器R1(0～10 Ω)‎ D．滑动变阻器R2(0～2000 Ω)‎ ‎(2) 实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据图示的电路，电流表测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)．‎ ‎(3) 若测量的是新干电池，其内电阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数 变化(选填“明显”或“不明显”)．‎ ‎（4）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E= V，内电阻r= Ω（结果均保留两位有效数字）．所得内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．‎ 三、解答题 (本题共3小题，共40分。)‎ ‎17. （10分）长L=‎60 cm、质量为m=6.0×10‎-2kg、粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，问：‎ ‎(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何?‎ ‎(2)如在金属中通入自左向右、大小为I=‎0.2 A的电流，金属棒下降=‎1 cm，若通入金属棒中的电流仍为‎0.2 A，但方向相反，这时金属棒下降了多少? (g=‎10 m/s2)‎ ‎18. （14分）‎ 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)．一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置称为电磁流量计，它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成，传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接方向以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直．当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q.设磁场均匀恒定，磁感应强度为B.‎ ‎(1)已知D＝‎0.4 m，B＝2.05×10－3T，Q＝‎0.12 m3‎/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小．(π取3.0)‎ ‎(2)一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值，但实际显示却为负值，经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从入水口流出，因为已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量示数变为正值的简便方法．‎ ‎(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R，a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数．试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响．‎ ‎19. （16分）如图所示，两平行金属板A、B长为L＝‎8 cm，两板间距离d＝‎8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－‎10C，质量为m＝1.0×10－‎20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×‎106m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN、PS相距为‎12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为‎9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．(静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，粒子的重力不计)‎ ‎(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？‎ ‎(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹．‎ ‎(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．‎ 高二物理答案 ‎1.B ‎2.B ‎3.D ‎4.D ‎5.A ‎6.B ‎7.C ‎8.B ‎9.AD ‎10.BD ‎11.BCD ‎12.BC ‎13.BD ‎14.CD ‎15.（1）1.125±0.001（2）A E　‎ ‎（3）如图所示 ‎（4）管线的长度L．‎ ‎16.（1）AC（2）小于（3）不明显（4）UI图线见解析 1.5 1.9 偏小 ‎17.(1)(2)‎ ‎【解析】(1)要使弹簧不伸长，则重力应与安培力平衡，所以安培力应向上，据左手定则可知电流方向应向右，因，所以：.‎ ‎(2)因在金属中通入自左向右、大小为的电流，金属棒下降，‎ 由平衡条件得：‎ 当电流反向时，由平衡条件得：‎ 解得：。‎ ‎18.(1)8.2×10－4V ‎(2)改变通电线圈中电流的方向或将传感器输入、输出端对调接入显示仪表．‎ ‎(3)U＝　增大R，使R≫r，U≈E，可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响．‎ ‎【解析】(1)导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c间切割磁感线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为：‎ E＝BDv①‎ 由流量的定义，有：‎ Q＝Sv＝v②‎ 联立①②式解得：‎ E＝BD＝＝V ‎＝8.2×10－4V ‎(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便、合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，使磁场B反向，或将传感器输入、输出端对调接入显示仪表．‎ ‎(3)传感器与显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律得，I＝‎ U＝IR＝＝③‎ 显示仪表的示数和a、c间的电压U一一对应，E与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应的U也随之变化．在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R≫r，则U≈E，这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响．‎ ‎19.(1)‎3 cm　‎12 cm　(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)‎ ‎(3)负电　1.04×10－‎‎8C ‎【解析】(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)：‎ y＝at2‎ a＝＝‎ L＝v0t 则y＝at2＝·()2＝‎0.03 m＝‎‎3 cm 粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS交于H，设H到中心线的距离为Y，解得Y＝4y＝‎‎12 cm ‎(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)‎ ‎(3)粒子到达H点时，其水平速度vx＝v0＝2.0×‎106m/s 竖直速度vy＝at＝1.5×‎106m/s 则v合＝2.5×‎106m/s 该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电 根据几何关系可知半径r＝‎‎15 cm k＝m 解得Q≈1.04×10－8C