云南省双江县第一中学2019-2020学年高二上学期12月月考物理试题

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云南省双江县第一中学2019-2020学年高二上学期12月月考物理试题

云南省双江县第一中学2019-2020学年上学期12月份考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.如图所示,M、N为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒,所带电荷量相同,且平行正对放置,两棒中点分别为O1、O2,a、b、c、d、e为O1O2连线上的六等分点,a点处有一带正电的固定点电荷.已知c处和d处的场强大小均为E0,方向相反,则b处的场强大小为(  )‎ ‎-A.E0 -B.- C. D.‎ ‎2.某同学用伏安法测电阻,分别采用电流表内接法和外接法,测量某Rx的阻值分别为R1和R2,则测量值R1、R2和真实值Rx之间的关系是(  )‎ A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2 C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx ‎3.如图所示,边长为L的正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,E点位于CD边上,且ED=L,三个完全相同的带电粒子1、2、3分别以大小不同的初速度v1、v2、v3从A点沿AB方向射入该磁场区域,经磁场偏转后粒子1、2、3分别从C点、E点、D点射出.若t1、t2、t3分别表示粒子1、2、3在磁场中的运动时间.则以下判断正确的是(  ‎ A.v1∶v2∶v3=6∶2∶3‎ B.v1∶v2∶v3=4∶3∶2‎ C.t1∶t2∶t3=2∶3∶4‎ D.t1∶t2∶t3=3∶4∶6‎ ‎4.下列说法中与实际情况相符的是(  )‎ A. 地球的磁偏角是一个定值 B. 地磁场的北极在地理位置的北极附近 C. 除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象 D. 郑和出海远航比哥伦布的远洋探险先使用指南针 ‎5.图中a、b、c 为三根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于等腰三角形的三个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从底边中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是(  )‎ A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 ‎6.关于电流,以下说法正确的是(  )‎ A. 通过截面的电荷量多少就是电流的大小 B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向 C. 在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 D. 导体两端没有电压就不能形成电流 ‎7.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为(  )‎ A.∶1‎ B.∶2‎ C. 1∶1‎ D. 1∶2‎ ‎8.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是(  )‎ A. 油滴必带正电荷,电荷量为 B. 油滴必带正电荷,比荷=‎ C. 油滴必带负电荷,电荷量为 D. 油滴带什么电荷都可以,只要满足q=‎ ‎9.如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中,甲电路两端的电压为8 V,乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是(  )‎ A.P1>P2 B.P1<P2 C.P1=P2 D. 无法确定 ‎10.如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧.当螺线管通以恒定电流时,不计其它磁场的影响,小磁针静止时N极的指向是(  )‎ A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束,则下列判断正确的是(  )‎ A. 1带正电 B. 1带负电 C. 2不带电 D. 3带负电 ‎12.(多选)等量异种点电荷+Q和-Q固定,在它们的连线和中垂线上有a、b、c三点,如图所示.现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点.则在此全过程中(  )‎ A. 所受电场力一直增大 B. 所受电场力方向一直不变 C. 电势一直减小 D. 电势能先增大后减小 ‎13.(多选)质量为m、电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示.物块经时间t后停了下来,此过程物块的移动距离为s.设此过程中q不变,则(  )‎ A.s>‎ B.s<‎ C.t>‎ D.t<‎ ‎14.(多选)关于安培分子电流假说的说法正确的是(  )‎ A. 安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说 B. 为了解释磁铁产生磁场的原因,安培提出了假说 C. 事实上物质内部并不存在类似的分子电流 D. 根据后来科学家研究,原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据,如图是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)‎ ‎(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;‎ ‎(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是_________________________________________;‎ ‎(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”);‎ ‎(4)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是___________________________________.‎ ‎16.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,其阻值Rx约为0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A.现有如下器材可供选择:‎ 电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.6 Ω)‎ 电压表V(量程3 V,内阻约为3 kΩ)‎ 待测电阻丝Rx(阻值约为0.5 Ω)‎ 标准电阻R0(阻值5 Ω)‎ 滑动变阻器R1(5 Ω,2 A)‎ 滑动变阻器R2(200 Ω,1.5 A)‎ 直流电源E(E=6 V,内阻不计)‎ 开关S、导线若干 ‎(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分,你认为合理的是________;‎ ‎(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”),并采用________接法;‎ ‎(3)根据你在(1)(2)中的选择,在图甲上完成实验电路的连接;‎ ‎(4)实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ=________;‎ ‎(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示,则该电阻丝的直径D=________.‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.‎ ‎18.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.‎ ‎19.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,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=0.50 T、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=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg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=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:‎ ‎(1)导体棒受到的摩擦力的大小和方向;‎ ‎(2)若磁场方向改为竖直向上,其他条件不变,导体棒仍静止,求此时导体棒所受的摩擦力大小.‎ ‎20.如图所示的直角坐标系xOy中,x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上P点坐标为(-L,0),y轴上M点的坐标为(0,L).有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过M点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O.不计重力.求:‎ ‎(1)粒子在M点的速度v′;‎ ‎(2)C点与O点的距离x;‎ ‎(3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值.‎ 答案 ‎1.D 2.A 3.D 4.D 5.B 6.D 7.B 8.A 9.A 10.A ‎11.ACD 12.AB 13.AD 14.BD ‎15. (1)连线如图 ‎(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了 ‎(3)右 ‎(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大 ‎【解析】 (1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法,这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大,而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好,只能将电压表与灯泡直接并联,采用电流表的外接法,这样误差较小.‎ ‎(2)由于整个电路分成两条支路,电压表这条支路无故障,而灯泡这个支路出故障,只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致,导致电压表直接接入干路,电阻过大,滑动变阻器无法控制电流,电流表几乎不偏转.‎ ‎(3)小灯泡的额定电压为2.5 V,要增大电压必须调节滑动变阻器,让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大,所以P要向右滑动.‎ ‎(4)从伏安特性曲线可以看出,电压升高时,电压表示数与电流表示数的比值增大,故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大.‎ ‎16. (1)C (2)R1 分压 (3) (4)(-R0) (5)1.205(±0.002) mm ‎【解析】 (1)电阻Rx两端的最大电压U=IRx=0.25 V,约为电压表量程的,需要在待测电阻Rx两端串联分压电阻,即串联标准电阻R0,此时R0+Rx<,电流表采用外接法,选项C正确.‎ ‎(2)滑动变阻器若选用R2并采用限流接法,调控范围小,操作不便,而电源内阻不计,不用考虑大电流时电源电动势的变化,因而选择R1,并采用分压接法.‎ ‎(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法,实物连线如图所示.‎ ‎(4)待测电阻Rx=-R0.‎ 由电阻定律有Rx==,联立解得ρ=(-R0).‎ ‎(5)螺旋测微器的读数为1 mm+0.01×20.5 mm=1.205 mm.‎ ‎17. ‎ ‎【解析】 设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变,即 vBsin 30°=v0sin 60° ①‎ 由此得vB=v0②‎ 设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB=m(v-v) ③‎ 联立②③式得UAB=.‎ ‎18.(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,则有=,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 ‎19. (1)0.06 N 沿斜面向下 (2)0‎ ‎【解析】 (1)由闭合电路欧姆定律得I==1.5 A ab棒所受安培力F=BIL=0.3 N,由左手定则知方向沿斜面向上 mgsinθ=0.24 N<F,则f1=F-mgsinθ=0.06 N,沿斜面向下.‎ ‎(2)若磁场方向改为竖直向上,则安培力F=0.3 N,方向水平向右 f2=mgsinθ-Fcosθ=0.‎ ‎20.(1)2v (2)L (3)‎ ‎【解析】(1)设粒子在由P到M的过程中运动时间为t,在M点时速度为v′,沿x轴正方向的速度大小为vx,带电粒子在第二象限做匀变速曲线运动,则:‎ ‎=vt=L ①‎ ‎=vxt=L②‎ v′2=v2+v③‎ 联解①②③得:v′=2v④‎ ‎(2)设粒子在M点的速度v′与y轴正方向的夹角为θ,如图所示,‎ 则:‎ tanθ=⑤‎ 粒子在x≥0的区域内受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示.⑥‎ 设轨迹半径为R,由几何关系有:‎ ‎=2Rsinθ=L⑦‎ x=2Rcosθ⑧‎ 联解⑤⑥⑦⑧得:x=L⑨‎ ‎(3)设粒子质量为m,带电荷量为q,则:‎ qE·=mv′2-mv2⑩‎ qv′B=m⑪‎ 联解⑧⑨⑩⑪得:=‎
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