2017-2018学年河北省邢台市第一中学高二上学期第三次月考物理试题 解析版

2017-2018学年河北省邢台市第一中学高二上学期第三次月考物理试题 解析版

河北省邢台市第一中学2017-2018学年高二上学期第三次月考 物理试题 一、选择题 ‎1. 下列关于磁场的说法中，正确的是（ ）‎ A. 磁感线是小磁针受磁场力后运动的轨迹 B. 磁场中某点的B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 C. 所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动 D. 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用时才产生 ‎【答案】C ‎【解析】小磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点磁感线的方向相同，并不是运动的轨迹，故A错误；磁场中某点的B的大小，只由磁场本身有关，跟放在该点的试探电流元的情况无关，选项B错误；根据安培的分子电流假说，所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动，选项C正确；磁场的存在不需要靠相互作用才产生，没有磁极间的作用，磁铁的磁场一样存在，单独的通电导线也能产生磁场，故D错误．故选C.‎ ‎2. 三根通电长直导线A、B、C互相平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等。则A、B中点O处的磁感应强度方向为（ ）‎ A. 方向水平向左 B. 方向水平向右 C. 方向竖直向上 D. 方向竖直向下 ‎【答案】B ‎【解析】用右手螺旋定则判断通电直导线在O点上所产生的磁场方向，如图所示：‎ 直导线A在O点产生磁场与直导线B在O点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线C在O点产生磁场，方向从A指向B，即为水平向右；故B正确，ACD错误．故选B．‎ 点睛：本题考查安培定则的应用以及矢量合成法则的应用；磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量．它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则．‎ ‎3. 赤道附近地磁场方向向北，来自宇宙究竟的质子流垂直地面射向赤道，在地磁场的作用下，这些质子的偏转方向为（ ）‎ A. 向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北 ‎【答案】A ‎【解析】质子流的方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以质子向东偏转．故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎4. 两个完全相同的金属小球，带电量之比为1：5，相距为r，视为点电荷，相互间的引力大小为F，两小球相互接触后将其距离为，则两球间库仑力的大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】两电荷之间是吸引力，所以是异种电荷，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为Q=5q，此时，接触后再分开，带电量各为2q，则两球的库仑力大小．故ABD错误，C正确；故选C.‎ ‎5. 如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. 因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎【答案】A ‎ ‎ 点睛：虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．‎ ‎6. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，G为一灵敏电流表。一带电波油滴位于电容器中的P点且恰处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离（ ）‎ A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 下板移动过程中，有电流向右通过G表 ‎【答案】D ‎【解析】一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态，知液滴的电场力和重力平衡，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动，d减小，则电场强度增加，电场力增大，液滴沿竖直方向向上运动，电场力做正功，电势能减小．故A错误，C正确．因为U不变，d 减小，根据知，电场强度增大，P与下极板间的电势差增大，下极板的电势为0，则P点的电势升高．故B错误．因为U不变，d减小，根据 知，电容增大，结合Q=CU知，电荷量增加，电容器充电，因上极板带正电，电流表中将有从向左的电流．故D错误．故选C．‎ ‎7. 如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等。电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，当它运动到b点时，击中并吸收了一个处于静止状态的电子，不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用，则它们在磁场中的运动轨迹是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】正离子以某一速度击中并吸收静止的电子后，速度保持不变，电荷量变为+e，由左手定则可判断出正离子过B点时所受洛仑兹力向下；由可得，电量减半，则半径增大到原来的2倍，故磁场中的运动轨迹为C；故选C．‎ ‎8. 关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B. 安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断 C. 电场力一定沿电场方向，洛伦兹力一定沿磁场方向 D. 安培力、洛伦兹力和电场力都可以做功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中只有速度不与磁场平行的运动的电荷才受洛伦兹力作用，选项A错误；安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断，选项B正确；正电荷所受的电场力一定沿电场方向，洛伦兹力一定与磁场方向垂直，选项C错误；安培力和电场力都可以做功，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以不做功，选项D错误；故选B.‎ ‎9. 如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，减小可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为∆U，电流表示数的变化量为∆I，则下列说法不正确的是（ ）‎ A. 电压表示数变小，电流表示数变大 B. 电阻R0两端电压变大 C. 电容器的带电量增大 D. 变化过程中∆U和∆I的比值保持不变 ‎【答案】C ‎10. 如图所示，直角三角形ABC的边长AB长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的带电粒子（不计重力）从A点沿AB方向射入磁场，在磁场中运动一段时间后，从BC边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最小速度vm是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出粒子的运动的临界轨迹，如图所示： ‎ ‎ 图中四边形ABDO是正方形，故圆周的半径为：r=L；洛伦兹力提供向心力，故：qvB=m 解得：，则粒子从BC边穿出磁场时，从A点射入的最小速度是，故选B．‎ 点睛：本题关键是明确粒子的运动规律，画出临界轨迹，结合几何关系确定轨道半径，根据牛顿第二定律列式求解最大速度，注意粒子不能从C点射出．‎ ‎11. 如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。A为磁场边界上一点，有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过A点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。则粒子从A点进入磁场时的速率为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】粒子能射到的边界其圆弧所对应的弦长正好等于圆周运动的直径，因为这段圆弧的弧长是圆周长的1/4，所以弦长对应的等腰三角形的内顶角为90°，所以弦长2r=R，而偏转圆半径，所以 ，故ABC错误，D正确；故选A.‎ ‎12. 如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个路的总功率真相等，则这两个电路中的U甲、U乙，R甲、R乙之间的关系正确的是（ 　 ）‎ A. U甲=2U乙 B. U甲=4U乙 C. R甲=2R乙 D. R甲=4R乙 ‎【答案】AD ‎【解析】设灯泡的额定电流为I0；因两灯泡正常发光，故灯泡中电流相等；则甲电路中电流为I0；乙电路中电流为2I0；因总功率相等，故两电阻消耗的功率相等；则由P=I2R可知，R甲=4R乙；故C错误，D正确；由欧姆定律可知：U甲=I0R甲+2U=2I0R乙+2U；U2=2I0R乙+U；故U甲=2 U乙；故A正确，B错误；故选AD．‎ ‎13. ‎2017年3月22 ‎日消息，俄生产出新型电子回旋加速器，可检测焊接和铸造强度。如图为回旋加速器的示意图，现要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 增大匀强磁场的磁感应强度，同时增大交流电的频率 B. 仅增大匀强磁场的磁感应强度，不改变交流电的频率 C. 仅增大D形金属盒的半径 D. 仅增大高频交流电的电压，不改变交流电的频率 ‎【答案】ABC ‎【解析】由qvB=m，解得．则动能，知动能与加速的电压无关，与交流电的频率无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能．故ABC正确，D错误．故选ABC．‎ 点睛：解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关．‎ ‎14. 如图所示，质量m=1kg的AB杆的放在倾角的光滑轨道上，轨道间距L=0.4m，电流I=5A。当加上垂直杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，，则所加磁场的磁感应强度可能为（ ）‎ A. 1T B. 2T C. 3T D. 4T ‎【答案】CD ‎【解析】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图： 由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ，即BIL=mgsinθ得：B=2.5T．故可能的是3T和4T．故选CD．‎ ‎15. 绝缘光滑斜面与水平面成角，一质量为m、电荷量为-q的小球从斜面上高h处，以初速度为、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是（ ）‎ A. 小球在斜面上做非匀变速曲线运动 B. 小球到达底边MN的时间 C. 匀强磁场感应度的取值范围为 D. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为 ‎【答案】BD ‎【解析】对小球受力分析，重力，支持力，洛伦兹力，根据左手定则，可知，洛伦兹力垂直斜面向上，即使速度的变化，不会影响重力与支持力的合力，由于速度与合力垂直，因此小球做匀变速曲线运动，故A正确；假设重力不做功，根据小球能够沿斜面到达底边MN，则小球受到的洛伦兹力0≤f=qv0B≤mgcosα；解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤cosα，在下滑过程中，重力做功，导致速度增大v＞v0，则有0≤f=qvB≤mgcosα，故 CD 错误；小球做类平抛运动，则在斜面上，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据力的分解法则及牛顿第二定律，则小球的加速度，再由运动学公式，球到达底边MN的时间，故B正确；故选AB．‎ 点睛：考查曲线运动的条件，掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容，理解洛伦兹力虽受到速度大小影响，但没有影响小球的合力，同时知道洛伦兹力不能大于重力垂直斜面的分力．‎ 二、实验题 ‎16. 如图所示宽度为d、厚度为h的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板上侧面A和下侧面A’间产生电势差。‎ ‎（1）金属板上侧面A电势____________下侧面电势（填高于或低于）；‎ ‎（2）若金属板内单位体积内自由电子数为n，则产生的电势差U=___________________。‎ ‎【答案】 (1). 低于 (2). ‎ ‎【解析】（1）根据左手定则，电子向上偏，所以上侧面得到电子带负电，下侧面失去电子带正电，则金属板上侧面A电势低于下侧面的电势．‎ ‎（2）电子最终达到平衡，有．则U=vBd．电流的微观表达式I=nevS=nevhd．则v=，代入得，． ‎ ‎【名师点睛】金属中移动的是自由电子，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，从而得出电势的高低．最终电子受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡和电流的微观表达式求出电势差的大小。‎ ‎17. 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组。可供选择的实验器材如下：‎ A. 电流表，量程0—0.6A B. 电压表，量程0---3V C. 滑动变阻器，0---1000，0.1A D. 滑动变阻器，0---20，2A E. 电键一个，导线若干 ‎（1）为了尽量得到较好效果，滑动变阻器应选__________________。‎ ‎（2）如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选________________电路进行实验。因为电表内阻的影响，实验结果中_______，__________。（选填“大于”、“等于”或“小于”） ‎ ‎【答案】 (1). D (2). 甲 (3). 小于 (4). 小于 ‎【解析】（1）为方便实验操作，尽量得到较好效果，滑动变阻器应选阻值较小的D． （2）电源内阻较小，为减小实验误差，应选用图甲所示电路进行实验；甲图中电压表具有分流作用，使电流表的测量值小于通过电源电流的真实值，而电压表示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流向左下移动，故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小，内阻小于真实值；‎ 即：E测

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