2017-2018学年湖南省邵阳市第二中学高二上学期第一次月考物理试题

2017-2018学年湖南省邵阳市第二中学高二上学期第一次月考物理试题

‎2017-2018学年湖南省邵阳市第二中学高二上学期第一次月考物理试题 时量：90min 满分：110分 一、选择题（共60分：每小题5分，1-8题，只有一个选项正确；9-12题，每小题有多个选项正确，选对但不全的得3分，错选得0分）‎ ‎1．在静电场中，一个电子只在电场力的作用下由A点沿直线运动能够运动到B点，在这个运动过程中，下列说法中正确的是（　　）‎ A．该电子速度大小一定增加 B．电子可能沿等势面运动 C．A点的场强一定比B点的场强大 D．电子的电势能可能增加 ‎2．如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN，φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（　　）‎ A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上 C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP小于φM ‎3．如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为 W2；q由C点移到B点电场力做功为 W3。则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为 W2的大小 ( )‎ A. W1 = W2 = W3，W2 = 0 ‎ B. W1＞W2 = W3,，W2＞0 ‎ C. W1 = W3＞W2，W2 = 0 ‎ D. W1 = W2＜W3,，W2 = 0‎ ‎4．让H、H、He和Al的混合物以相同的初动能从同一位置垂直进入一偏转电场中发生偏转，设四种粒子都能飞出电场，则飞出电场时它们将分成（ ）‎ A．一股 B．二股 C．三股 D．四股 ‎5．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1‎ ‎，现将a板或b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2，下列说法正确的是 （ ） ‎ A．若向上移动b板，则有v2＞v1‎ B．若向下移动a板，则有v2 = v1‎ C．无论向上或向下移动b板，肯定有v2 = v1‎ D．无论向上或向下移动a板，肯定有v2＜v1‎ ‎6．一电流表是由小量程电流表G与电阻R并联后改装而成的，若在使用中发现此电流表的读数总比准确值小一些，下列措施可加以改进的是（ ）‎ A．在R上串联一只比R小得多的电阻 B．在R上串联一只比R大得多的电阻 C．在R上并联一只比R小得多的电阻 D．在R上并联一只比R大得多的电阻 7． 电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点过程中，克服电场力 做功30eV，则（ ）‎ ‎ A．电子在B点的电势能是30eV B．电子的电势能增加30eV C．B点的电势是110V D．电子在B点的电势能是50eV ‎8．如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，3只理想电压表的示数变化的绝对值分别为△ U1、△ U2、△ U3，下列各值可能出现的是（　　）‎ A．△ U1=3V、△ U2=2V、△ U3=1V ‎ B．△ U1=1V、△ U2=2V、△ U3=3V C．△ U1=0.5V、△ U2=1V、△ U3=1.5V ‎ D．△ U1=0.2V、△ U2=1V、△ U3=0.8V ‎9．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上极板的过程中（　　）‎ A．它们运动的时间tQ=tP B．它们的电势能减少量之比△ EP：△ EQ=1：2‎ C．它们所带电荷量之比qp：qQ=1：2‎ D．它们的动量增量之比△ Pp：△ PQ=1：2‎ ‎10．高温超导限流器被公认为目前最好且唯一行之有效的短路故障电流限制装置。中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作。超导限 流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流IC ‎，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为R1=3Ω，超导临界电流IC=1.2 A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，现L突然发生短路。则（ ） A．短路前通过R1的电流为A ‎ B．超导部件将由超导态转为正常态 C．短路后通过R1的电流为2 A ‎ D．短路后通过R1的电流为A ‎11．如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动，则应该 ( )‎ A．将k1断开 ‎ B．将k2掷在b C．将k2掷在c D．将k3断开12．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电路中的电流变大 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小 二、实验题(每空2分,共20分)‎ ‎13．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm．‎ ‎ ‎ ‎14．某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。‎ ‎(1)现有电源(4V,内阻可不计)，滑动变阻器(0～50Ω,额定电流2 A)，开关和导线若干，以及下列电表 A.电流表(0～3 A,内阻约0.025Ω) B.电流表(0～0.6 A,内阻约0.125Ω)‎ C.电压表(0～3 V,内阻约3 kΩ) D.电压表(0～15 V,内阻约15 kΩ)‎ 为减小测量误差,在实验中,电流表应选用　　　,电压表应选用　　　(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的　　　(选填“甲”或“乙”)。‎ ‎(2)如图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线（2分）。‎ ‎(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx错误！未找到引用源。=　　　　Ω(保留两位有效数字)。‎ ‎(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是　　　;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是　　　。(选填选项前的字母)‎ A.电流表测量值小于流经Rx的电流值 B.电流表测量值大于流经Rx的电流值 C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于Rx两端的电压值 ‎(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是　　　。‎ 三、本题(共3小题，满分30分．解答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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)‎ ‎15．（10分）如图所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时理想电压表的示数是12V，电池组的电动势是22V，内电阻是1Ω，电阻器R的阻值为4Ω。求：电动机输出的功率。‎ ‎16．（10分）如图所示，长为L，相距为d的两平行金属板与一电源相连，一质量为m、带电量为q的粒子以速度v0沿平行金属板间的中线射入电场区内，从飞入时刻算起，A、B两板间所加电压变化规律，如右图所示。为了使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行金属板，求：‎ ‎（1）所加电压周期T应满足的条件；‎ ‎（2）所加电压U0应满足的条件。（不考虑重力）‎ ‎17．（10分）半径r=0.4m的绝缘光滑圆周轨道竖直固定，匀强电场在竖直平面内，带电小球沿轨道内侧做圆周运动，小球动能最大的位置在A点，圆心O与A点的连线与竖直线成一定的夹角，如图所示，小球在A点时对轨道的压力F=90N，若小球的最大动能比最小动能多12J，且小球能够到达轨道上任意一点，不计空气阻力，试求：‎ ‎（1）小球的最大动能是多少？‎ ‎（2）若小球在动能最小位置时突然撤去轨道，保持其他量不变，小球经过0.2s时，其动能与在A点时的动能相等，小球的质量是多少？‎ ‎2017年下期高二物理第二次月考试题参考答案 一、选择题 ‎1．D【解答】电子在电场力作用下，当电场力与速度夹角小于90°时，速率则增大，动能会增大，电势能减小；当电场力与速度夹角大于90°时，速率则减小，动能会减小，电势能增大；当电场力与速度夹角等于90°时，若是匀强电场，则电子做类平抛运动，电子的速率越来越大，若是正点电荷的电场，则电子做匀速圆周运动，则电子的电势能可以不变；由于电子做直线运动，所以电场力的方向与速度方向必须共线；故A、B、C均错误；D正确；‎ ‎2.A【解答】A、点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示，故A正确；B、φP=φF，线段PF是P、F所在等势面（圆）的一个弦，故B错误；‎ C、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，故C错误；D、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故φP＞φM，故D错误．‎ ‎ 3．C 4.C 5.C 6.A 7.B ‎8．D【解答】滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻两端的电压U3增大，电源的内电压增大，则路端电压U1减小，则变阻器两端电压U2减小．由于U1=U2+U3，U1减小，则知△U2＞△U3，△U1＜△U2，所以△U1=0.2V、△U2=1V、△U3=0.8V是可能的，△U1=1V、△U2=2V、△U3=3V；△U1=3V、△U2=2V、△U3=1V；△U1=0.5V、△U2=1V、△U3=1.5V不可能．故D正确，AC错误．‎ ‎9．ACD【解答】带电粒子在垂直电场方向上不受力，都做匀速直线运动，位移相等，由x=v0t可知运动时间相等，即tQ=tP．故A正确；平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：y== 解得：q=‎ 由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为 yP：yQ=1：2，所以它们所带的电荷量之比 qP：qQ=yP：yQ=1：2；电势能的减小量等于电场力做的功即△E=qEy，因为竖直位移之比为：yP：yQ=1：2，电荷量之比为：qP：qQ=1：2，所以它们电势能减少量之比为：△EM：△EN=1：4．由动量定理可知：动量的增量等于Eqt；而qP：qQ=1：2，故动量增加量之比：△PP：△PQ=1：2，故B错误；CD正确；‎ ‎10．BD 解答：A、由题，灯泡的电阻RL=U2L/PL=6Ω．根据高温超导限流器的功能分析得知，电路正常工作时，超导部件处于超导态，电阻为零，根据欧姆定律得到通过R1的电流I1‎ ‎=1A．故A错误．B、当L发生短路后，超导部件转为正常态，与限流电阻并联，起到限流作用．故B正确．C、L发生短路后，外电路总电阻为R=2Ω，干路电流为I=2A，通过R1的电流为I1=4A/3．故D正确， C错误．‎ ‎11．AC ‎12．AC　当r内＝R外时，电源输出功率最大；当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，当滑片位于b端时，电源的输出功率最大，选项A对而B错；当把定值电阻R0看做电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C对；此过程中，由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大。选项D错。‎ 二、实验题 ‎13. 10.50 1.731～1.733 14. (1)B　C　甲　(2)见解析图　(3)5.2　(4)B　D　(5)A ‎【解析】(1)由于电源电动势为4V,15 V的电压表量程太大,读数误差太大,故电压表应选C;当电压表满偏时,电路中的最大电流约为Im=0.6A,电流表应选B;又因为=600≫=40,电流表应外接,故电路应选甲。‎ ‎(2)根据电路图甲进行实物连接,如图所示:‎ ‎(3)根据电表读数I=0.50A,U=2.60V,则被测电阻为Rx==5.2Ω。‎ ‎(4)甲图中电流表测量的是流过被测电阻与电压表的电流之和,故B正确;乙图中电压表测量的是被测电阻与电流表的电压之和,故D正确。‎ ‎(5)由于随着滑片的移动,Rx两端的电压增大,说明电路中电流增大,变阻器接入电路的电阻减小,设变阻器的最大电阻为R,单位长度电阻丝阻值为k,则Rx两端的电压为,由此得随x的增大,U增大,但不是简单的线性关系,又当x=0时,U最小,且,随x的增大,电压的变化加快,故A正确。‎ 三、计算题 ‎15．P=20W ‎16.（1）  T=L/nv0   n=1,2,3……      （2）   n=1,2,3…… ‎ ‎(1)由于带电粒子所受电场力垂直于初速度方向，不改变水平速度，设它在nT 时刻射出电场，则有： nT=L/，故T应满足条件T=L/n  n=1,2,3…… (2)带电粒子受电场力垂直于向极板运动，在入射后第一个半周期内竖直位移： 在第二个半周期内，带电粒子做匀减速运动至速度为0，位移仍为=/8md 在第一个周期内的位移为△ 由此可知，带电粒子在nT时还没有落在金属板上的条件为 则电压的振幅应满足条件为： n=1,2,3……‎ ‎17．解：据题分析可知，小球的重力与电场力的合力方向必沿OA连线向下，最小动能的位置必在A点关于O点对称的B点. 则 有 F合•2R=mvA2﹣mvB2=12 解得F合=15N 在A点时有 F﹣F合=m Em==（F﹣F合）R=15J ‎②在B点撤去轨道后，小球将做类平抛运动 由2R=at2，F=ma得 m==0.375kg