【物理】四川省广安市广安中学2019-2020学年高二上学期第三次月考试题（解析版）

【物理】四川省广安市广安中学2019-2020学年高二上学期第三次月考试题（解析版）

高2018级第三学期第三次月考试题 物 理 ‎（本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。满分为100分，考试时间为90分钟）‎ 第Ⅰ卷（选择题，共46分）‎ 一、本大题8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的。‎ ‎1.下列说法正确的是( )‎ A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用 B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C. 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量 D. 洛伦兹力对带电粒子不做功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当速度和磁场平行时，洛伦兹力为0，A错误 B．不受洛伦兹力，有两种情况：磁场为0或者速度与磁场平行，B错误 CD．洛伦兹力和速度始终垂直，所以洛伦兹力永远不做功，但是可以改变速度方向，因此可以改变粒子动量，C错误D正确 ‎2.关于电场线的以下说法中，正确的是( )‎ A. 电场线上每一点切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B. 沿电场线的方向，电场强度越来越小 C. 电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力就越大 D. 顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故选项A错误；‎ B、沿电场线的方向，电场线的疏密情况未知，电场线不一定越来越疏，则电场强度不一定越来越小，故选B错误；‎ C、电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大，故选项C正确；‎ D、顺着电场线移动电荷，电场线的疏密情况未知，电场强度不一定不变，所以电场力大小不一定不变，故选项D错误；‎ ‎3.关于回旋加速器，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电场和磁场都是用来加速粒子的 B. 电场用来加速粒子，磁场仅使粒子做圆周运动 C. 粒子经加速后具有的最大动能与加速电压值有关 D. 为了使粒子不断获得加速，粒子圆周运动的周期等于交流电的半周期 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.回旋加速器的电场是用来加速粒子的，磁场是为了使粒子速度方向发生变化，且最后的最大动能与D型盒的半径有关，与加速电压无关，AC错误B正确 D．为了使粒子不断加速，粒子圆周运动的周期等于交流电的周期，D错误 ‎4.如图所示，有一磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是(　　)‎ A. B/v，竖直向上 B. B/v，水平向左 C. Bv，垂直于纸面向里 D. Bv，垂直于纸面向外 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据左手定则可知电子受到垂直纸面向里的洛伦兹力，要想不偏转则一定受到垂直纸面向外的电场力，则场强方向垂直纸面向里(场强方向跟负电荷受力方向相反)，根据平衡可知E= Bv，故选C ‎5.如图所示，a、b、c是同一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，三点间的距离ab=bc，则下列说法正确的是 ( )‎ A. 电场强度大小Ea＞Eb＞Ec B. 电势Ua＞Ub＞Uc C. 电势差Uab=Ubc D. 同一点电荷在这三点的电势能εa＞εb＞εc ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．只有一条电场线，无法判断场强大小，无法判断ab和bc的电势差大小，AC错误 B．沿电场线，电势降低，B正确 D．电荷的电性未知，无法判断，D错误 ‎6.如图所示，在水平光滑的金属板上方，固定有一个带电量为+Q的点电荷。现有一个很小的、表面绝缘的带负电（电量也很小，不影响原电场分布）滑块，以水平初速v0向右运动。则它的运动性质为（ ）‎ A. 先匀减速，再匀加速 B. 先匀加速，再匀减速 C. 一直做变加速运动 D. 一直做匀速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动，故D正确，A、B、C错误；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】关键是金属板在Q的电场中产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直。‎ ‎7.为了提高航空母舰上飞机在单位时间内起飞的架次，人们正研制一种电磁弹射装置，它的基本原理如图所示，待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨作加速运动，从而将飞机以某一速度弹射出去。关于这种弹射装置以下说法中正确选项全选的是（ ）‎ ‎①导体棒中的电流方向是N→M ‎②导体棒中的电流方向是M→N ‎③可以通过改变磁感应强度的大小来改变飞机弹射出时速度 ‎④如要提高飞机的弹射速度，可以增大导轨中的电流 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③ D. ②④‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机受到的安培力向前，所以根据左手定则可知电流由M指向N，且飞机的弹射速度由加速度和位移决定，加速度大小由安培力决定，所以只要提高安培力即可提高弹射速度，故选B ‎8.如图所示，两个带正电的等大的小球在绝缘光滑水平面上从相距很远处沿着同一条直线相向运动，已知它们的质量，m1和m2的初速度大小分别为v1和v2，当它们相距最近时（没有接触），这两个球组成的系统的电势能为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】相距最近时，两个小球速度相等，根据动量守恒定律可知 再根据能量守恒可知 减少的动能转化为小球的电势能，所以C正确 二、本大题4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合要求，全选对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分.‎ ‎9.如图所示，电路中A.B为两块竖直放置金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可以使指针张角增大（ ）‎ A. 使A.B两板靠近一些 B. 使A.B两板正对面积错开一些 C. 断开S后，使B板向右平移拉开一些 D. 断开S后，使A.B正对面积错开一些 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：闭合S，则两极板和电源相连，所以电压不变，即指针的角度不变，AB错误，断开S后，两极板的电荷量不变，根据公式可得使B板向右平移拉开一些后，电容减小，根据公式可得电势差增大，故指针角度变大，C正确，使A、B两板正对面积错开一些，电容减小，根据公式可得电势差增大，故指针角度变大，D正确，‎ 考点：本题考查了电容的动态分析 点评：在做此类型的题目时，需要先根据公式判断电容的变化，然后再根据公式判断电压，电荷量的变化 ‎10.电流表的内阻为Rg，满刻度电流为Ig,那么以下结论中正确的是（）‎ A. 如并联一个阻值为nRg的定值电阻，就可以改装为量程是nIg的电流表 B. 如串联一个阻值为nRg的定值电阻，就可以改装为一个量程是（n+1）IgRg的电压表 C. 如并联一个阻值为的定值电阻，就可以改装为一个量程是nIg的电流表 D. 如果串联一个阻值为的定值电阻，就可以改装为一个量程是（n-1）IgRg的电压表 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由并联一个阻值为nRg的定值电阻，根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为，可以改装为量程是的电流表，故A错误；并联一个阻值为的定值电阻，根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为，可以改装为一个量程是nIg的电流表，故C正确；串联一个阻值为nRg的定值电阻，根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为nIgRg，可以改装为一个量程是（n ＋1）IgRg的电压表，故B正确；串联一个阻值为的定值电阻，根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为IgRg，可以改装为一个量程是IgRg的电压表，故D错误。‎ ‎11.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的三个电阻的阻值均为R。在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则 ( ) ‎ A. 电压表的示数变小 B. 电池内部消耗的功率变大 C. 电池的总功率变小 D. 电池的效率变小 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知，接1时，外电路的总电阻为1.5R，接2时，外电路的总电阻为；‎ A．外电路的总电阻减小，所以干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，A正确 B．干路电流增大，所以电池内部消耗的功率变大，B正确 C．干路电流增大，电池的总功率变大，C错误 D．电池的效率 可知，干路电流增大，电池的效率减小，D正确 ‎12. 一带负电小球从空中的a点运动到b点，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力做功1J，则（ ）‎ A. 小球在a点的重力势能比在b点大4J B. 小球在a点的机械能比在b点少0.5J C. 小球在a点的电势能比在b点少1J D. 小球在a点的动能比在b点大4J ‎【答案】B ‎【解析】‎ 分析：解决本题需掌握：重力做功等于重力势能的减小量；‎ 电场力做功等于电势能的减小量；‎ 合力做功等于动能的增加量；‎ 除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量．‎ 解答：解：A、重力做功等于重力势能的减小量，重力做功3.5J，故重力势能减小3.5J，小球在a点的重力势能比在b点大3.5J，故A错误；‎ B、除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量，除重力外，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力做功1J，故机械能增加0.5J，所以小球机械能增加，即小球在a点的机械能比在b点少0.5J，故B正确；‎ C、电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功1J，故电势能减小1J，小球在a点的电势能比在b点大1J，故C错误．‎ D、合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为4J，故动能增加4J，所以小球在a点的动能比在b点小4J，故D错误．‎ 故选B．‎ 第Ⅱ卷（非选择题，52分）‎ 三、本大题3小题，共16分 ‎13.在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如图所示，则金属丝的直径是__________mm。‎ ‎【答案】0.920‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据螺旋测微器的读数原理可得，读数为 ‎14.影响物质材料的电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种材料的导电规律，他们用该种材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。‎ ‎（1）他们应选用进行实验的电路图是图中的_______‎ A.B.C.D.‎ ‎（2）请你按照正确的电路图用笔画线，代替导线，补成完成图所示的实物图____。‎ ‎（3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据判断，元件Z是金属材料还是半导体材料？‎ 答：_______________。‎ ‎（4）将元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值R1=2时，电流表的示数为1.25A；当电阻R的阻值R2=3.6时，电流表的示数为0.80A。结合上表数据，求出电池的电动势为______V，内阴为_____（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). A (2). 如图所示 (3). 半导体 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]根据题意可知，电压从零开始变化，且元件电阻较小，所以滑动变阻器选择分压式接法，电流表选择外接，因此电路图选择A ‎（2）[2]结合电路图，实物图的连接如下 ‎（3）[3]根据表格中的数据可计算得知，元件Z的电阻随电压、电流的增大而减小，所以可知元件Z为半导体材料 ‎（4）[4][5]根据表格中的数据可得，电流为1.25A时，元件Z的电压为1.00V，电流为0.80A时，元件Z的电压为0.80V；根据闭合电路的欧姆定律可得 ‎，‎ 解得 ‎，‎ ‎15.如图所示，当合上开关S时，小磁针N极立即向螺线管偏转，则电源A端为_____极。‎ ‎【答案】正极 ‎【解析】‎ ‎【详解】小磁针N极立即向螺线管偏转，可知螺线管内磁场向左，根据右手螺旋定则可判断出螺线管电流方向，所以A为正极 四、本大题4小题共36分．要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。‎ ‎16.质量m=0.1 g的小物块，带有的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面(设斜面足够长，g取10 m/s２)，求：‎ ‎(1)物体带何种电荷?‎ ‎(2)物体离开斜面时的速度为多少? ‎ ‎(3)物体在斜面上滑行的最大距离.‎ ‎【答案】(1)负电（2）3.46 m/s (3)1.2 m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据题意可知，物体要离开斜面，所以受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可知，物体带负电。‎ ‎（2）根据平衡条件可得 ‎，‎ ‎（3）物体离开斜面前沿斜面做匀加速直线，根据匀变速直线运动的规律可得 ‎，‎ ‎17.如图所示电路中，电池组的电动势E=40V，内阻不计，定值电阻R=20Ω，D是电动机，其线圈电阻R′=1Ω．电动机正常工作时，伏特表示数为20V。求：‎ ‎（1）通过电动机的电流是多少？‎ ‎（2）电动机消耗的电功率为多少？‎ ‎（3）电动机输出的机械功率为多少？‎ ‎【答案】（1）1A (2)20W (3)19W ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 A=1A ‎（2）根据电功率方法可得 P机=IU=1×20W=20W ‎（3）根据能量守恒可得 ‎18.如图所示，一束电子电荷量为e，以速度V垂直磁场方向射入磁感强度为B，宽度为 d的匀强磁场中 (虚线为磁场边界，且与初速度垂直) ，电子穿过磁场时的速度方向与电子入射方向的夹角是=300，求：‎ ‎（1）电子质量的表达式 ‎（2）穿透磁场的时间是多少 ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）设电子在磁场中作圆周运动半径为R，洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系有 R=d/sinθ 解得 ‎（2）电子做圆周运动周期 电子在磁场中运动时间 ‎19.在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带正电的滑块A，所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E0=3.2×10-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2.求:(结果保留一位有效数字）‎ ‎(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度是多少？‎ ‎(2) 弹簧弹被压缩过程的最短长度是多少？‎ ‎(3)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离是多少？‎ ‎【答案】(1) v=1.0m/s(2)0.03m(3) 0.08m ‎【解析】 (1)设两滑块碰前A速度为v1，由动能定理有:‎ 解得:‎ v1=3m/s A、B两滑块碰撞，由于时间极短动量守恒，设共同速度为v 解得:‎ v=1.0m/s ‎(2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短，设弹簧压缩量为x1，由动能定理有：‎ 解得:‎ x1=0.02m 所以，弹簧弹被压缩过程最短长度x=S-x1=0.03m ‎(3)设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零，由动能定理得: ‎ 解得:‎ x2≈0.05m 以后，因为 qE>μ(M+m)g 滑块还会向左运动，但弹开的距离将逐渐变小，所以，最大距离为:‎ xm=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.‎