【物理】四川省攀枝花市2019-2020学年高二上学期普通高中教学质量监测试题（解析版）

【物理】四川省攀枝花市2019-2020学年高二上学期普通高中教学质量监测试题（解析版）

攀枝花市2019－2020学年度(上)普通高中教学质量监测 高二物理 一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.如图所示是电子受到的洛仑兹力f与磁场B、电子运动速度v三者方向之间关系的示意图，其中正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】A．由于电子带负电，由左手定则可知，电子受的洛伦兹力水平向右，故A正确；‎ B．由于电子速度方向与磁场平行，所以电子不受洛伦兹力，故B错误；‎ C．由于电子带负电，由左手定则可知，电子受的洛伦兹力水平向左，故C错误；‎ D．由于电子带负电，由左手定则可知，电子受的洛伦兹力垂直纸面向外，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.如图所示，平面内有RtABC，其中∠C＝。将电荷量为＋4Q、－Q的点电荷P、Q分别放在RtABC的A、C两个顶点上，P、Q之间的库仑力大小为F。现保持电荷Q的位置不变，将电荷P从A点移到B点，则P、Q之间的库仑力大小为（　　）‎ A. F B. F C. F D. 4F ‎【答案】C ‎【解析】由库仑定律可得 电荷P从A点移到B点，P、Q之间的库仑力 由三角关系可知 联立解得 故选C。‎ ‎3.如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路允许消耗的最大功率为（　　）‎ ‎ ‎ A. 12W B. 15W C. 16W D. 24W ‎【答案】B ‎【解析】由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=4W，因为R2与R3并联，则两端电压相等，所以由公式知道R2与R3所消耗的功率一样，所以R2、R3在电路中允许最大功率只能是4W，否则会超过R2的允许功率；把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，由知道，R1与R′所消耗功率之比等于，所以R1上消耗的功率是并联电阻R′上的两倍，如果R2、R3的功率都为4W，则R′的功率就是4W+4W=8W，则R1的功率是2×8W=16W，这样就大于10W，显然不可以；‎ 所以只能是R1功率为10W，则R′是R1的功率一半就是5W，而R2与R3的消耗功率一样,所以R2与R3的消耗功率均是R′的一半，为2.5W，最后计算R1功率为10W，则R2为2.5W，R3为2.5W，所以总功率最大为10W+2.5W+2.5W=15W，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B．‎ ‎4.如图所示，等长的直导线AB、CD平行放置，过两导线中点的连线EF与两导线垂直，O是EF的中点。当在两导线中通以大小相等方向相反的电流时，O点的磁感应强度大小为B。现保持两电流大小及AB导线的位置不变，将导线CD以EF为轴转动90°，转动后O点的磁感应强度大小为（　　）‎ A. 0 B. B C. B D. B ‎【答案】B ‎【解析】设每根导线在O点产生的磁场大小为B0，方向都垂直纸面向里，则有 将导线CD以EF为轴转动时，CD导线在O点产生的磁场方向竖直向上(或向下)，由平行四边形定则可知，此时O点的合磁感应强度为 故选B。‎ ‎5.如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量m＝40kg的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物P以加速度a＝1m/s2匀加速上升，当重物P上升的速度v＝1m/s时，理想电流表、电压表的示数分别是I＝5A和U＝110V，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电动机线圈电阻为22Ω，输出功率为400W ‎ B. 电动机线圈电阻为22Ω，输出功率为440W C. 电动机线圈电阻6.0Ω，输出功率为400W ‎ D. 电动机线圈电阻为4.4Ω，输出功率为440W ‎【答案】D ‎【解析】由牛顿第二定律可得 得 则电动机的输出功率为 电动机的总功率为 所以电动机发热功率为 则有 解得 故选D。‎ ‎6.如图所示，光滑绝缘斜面上方存在平行斜面向上的匀强电场，绝缘小物块A、B质量相等，A不带电、B带正电q，叠放在一起沿斜面匀速运动。现突然使B带电量消失，同时A带上正电q，则A、B的运动状态为（　　）‎ A. 一起匀速运动 B. 一起加速运动 C. A匀加速运动，B匀减速运动 D. A匀加速运动，B匀速运动 ‎【答案】A ‎【解析】将AB看成整体，开始时B带正电，AB一起匀速运动，说明B受的电场力与AB两物体重力之和沿斜面向下的分力大小相等，突然使B带电量消失，同时A带上正电q，整体受到的电场力不变，所以AB仍一起匀速运动，故A正确。‎ 故选A。‎ 二、选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分。每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选对不全的得1.5分，有选错或不答的得0分)‎ ‎7.处于恒定匀强磁场中的闭合线圈，在下列运动状态中一定能产生感应电流的是（　　）‎ A. 匀速运动 B. 与磁场发生相对运动 C. 切割磁感线运动 D. 绕垂直磁场的轴翻转 ‎【答案】D ‎【解析】A．闭合线圈匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生，故A错误；‎ B．闭合线圈与磁场发生相对运动时，穿过线圈的磁通量不一定变公，所以不一定有感应电流产生，故B错误；‎ C．闭合线圈切割磁感线运动但穿过线圈的磁通量不变时，线圈中也无感应电流产生，故C错误；‎ D．闭合线圈绕垂直磁场的轴翻转时，穿过线圈的磁通量发生变化，所以线圈中一定产生感应电流，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.质子()和α粒子()的电荷量之比为q1：q2＝1：2，质量之比为m1：m2＝1：4，它们以相同的动量进入同一匀强磁场中，在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动，则它们的轨道半径之比R1：R2和周期之比T1：T2分别是（　　）‎ A 1：2，1：2 B. 2：1，2：1‎ C 2：1，1：2 D. 1：2，2：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】由洛伦兹力提供向心力，则有 得 所以半径之比等于电荷量反比，即为2：1，由周期公式可知，周期之比等于 故选C。‎ ‎9.如图所示的电路中，A、B两个小灯泡的电阻关系为RB＝2RA。L是一个带铁芯的线圈，阻值不计，调节R，电路稳定时两灯泡均正常发光，已知灯泡不会烧坏，则（　　）‎ A. 合上S时，A、B两灯同时点亮 B. 合上S时，A比B先到达正常发光状态 C. 断开S时，B灯会突然闪亮一下后再逐渐熄灭 D. 断开S时，通过A、B两灯的电流方向均与原电流方向相同 ‎【答案】C ‎【解析】AB．由灯泡A与线圈串联，合上S时，线圈中电流增大，在线圈中产生自感电动势阻碍电流增大，所以灯泡A中的电流逐渐增大，而灯泡B立即亮，故AB错误；‎ CD．由于电路稳定时两灯泡均正常发光且RB＝2RA，所以灯泡A中的电流更大，断开S时，线圈中电流减小，线圈中产生自感电动势，线圈，灯泡A，灯泡B组成回路，所以B灯会突然闪亮一下后再逐渐熄灭，此时B灯泡中的电流方向与原电流方向相反，故C正确，D错误。故选C。‎ ‎10.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小 ‎ C. 灯泡L的亮度变亮 D. R2消耗的功率增大 ‎【答案】BC ‎【解析】当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，由串反并同可知，由于电流表与滑动变阻器串联，所以电流表示数增大，电压表与滑动变阻器并联，所以电压表示数减小，灯泡L与滑动变阻器串联，所以灯泡L变亮，R2与滑动变阻器并联，所以R2消耗的功率减小，故BC正确。‎ 故选BC。‎ ‎11.如图所示，M、N是椭圆的左右顶点，E、F是上下顶点，O点是中心，P、Q、R、S是椭圆上的四个点，且P与Q、R与S的连线均过O，P、S关于MN对称。若在点M、N 分别放一个等量异种点电荷，图中各点中电场强度大小相等方向相同的两点有（　　）‎ A. E与F B. P与R C. R与S D. R与Q ‎【答案】AC ‎【解析】A．由等量异种点电荷电场线分布可知，E与F两点电场强度大小相等，方向相同，故A正确；‎ B．由等量异种点电荷电场线分布可知，P与R两点电场强度大小相等，方向不相同，故B错误；‎ C．由等量异种点电荷电场线分布可知，R与S两点电场强度大小相等，方向相同，故C正确；‎ D．由等量异种点电荷电场线分布可知，R与Q两点电场强度大小相等，方向不相同，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.图中a、b、c、d为一簇平行等间距的直线，不清楚是电场线还是等势线。一电子自图中A点以初速度v0与直线成一定夹角进入匀强电场，其运动轨迹如虚线AB所示。不计粒子重力，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 若a、b、c、d是等势线，则其电势关系为φa<φb<φc<φd B. 若a、b、c、d是等势线，则电子从A到B的过程速度增大 C. 若a、b、c、d是电场线，则电子从A到B的过程动能增大 D. 若a、b、c、d是电场线，则电子从A到B的过程电势能增大 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．若a、b、c、d是等势线，由电子做曲线运动所受合力指向曲线的内侧，所以电子所受电场力垂直等势线竖直向上，则电场线竖直向下，根据沿电场线方向电势降低得 电子从A到B，电子电势能减小，动能增大，速度增大，故A错误，B正确；‎ CD．若a、b、c、d是电场线，由电子做曲线运动所受合力指向曲线的内侧，所以电子所受电场力水平向左，电子从A到B的过程电场力做负功，电势能增大，动能减小，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎13.如图甲所示，长为L、电阻为R的粗细均匀的金属丝制成的单匝圆形线圈放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，取图示方向为磁场正方向。在0～2T时间内磁感应强度B随时间的变化情况如图乙所示。下列说法正确的（　　）‎ ‎ ‎ A. 在0～T时间内，线圈中的感应电流方向为顺时针 B. 在0～T时间内，线圈中的感应电流大小为 C. 在2T时刻，线圈受到的安培力大小为 D. 在0～2T时间内，线圈中产生的热量为 ‎【答案】AD ‎【解析】A．在0～T时间内，磁场减小，磁通量减小，由楞次定律可得，线圈中的感应电流方向为顺时针，故A正确；‎ B．由数学知识可知 在0～T时间内，由法拉第电磁感应定律得 故B错误；‎ C．由于线圈是闭合的，所以在2T时刻，线圈受到的安培力的合力为0，故C错误；‎ D．在0～T时间内，线圈中的电流为 此过程中的热量为 在T～2T时间内，线圈中的电流为0～T时间内电流的2倍，产生的热量为0～T时间内的4倍，所以在0～2T时间内，线圈中产生的热量为 故D正确。‎ 故选AD。‎ 三、实验(2小题，共15分)‎ ‎14.在《探究楞次定律》的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图中的b位置。‎ ‎(1)现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图中的a位置，则与线圈C接线柱连接的是电流计的__________接线柱；‎ ‎(2)若将电流计的A、B接线柱分别与乙线圈的E、F 接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的b位置，则磁铁P端是__________极。‎ ‎【答案】 (1). B (2). S ‎【解析】(1)[1]由题意可知，电流从B接线柱流入电流计，指针向右偏，将磁铁S极向下插入线圈时，线圈的磁通量增大，由楞次定律得，线圈中的电流由C流向D，所以D为电源正极，由于电流计向左偏，所以与线圈C接线柱连接的是电流计的B端；‎ ‎(2)[2]由题意可知，电流从B接线柱流入电流计，即F端为电源的正极，线圈中的电流由E到F，将磁铁从线圈中抽出时，磁通量减小，由楞次定律可得，磁铁P端是S极。‎ ‎15.某课外活动小组为了测量某段金属丝的电阻率，进行了下列实验。‎ ‎(1)首先用多用电表的欧姆(×1)档初测该段金属丝的电阻，多用电表示数如图(a)所示，则该金属丝的电阻约为__________Ω；‎ ‎(2)该小组准备用伏安法进一步测量该电阻丝的电阻，设计的部分电路如图(b)，关于电压表的连接位置展开了讨论，有下列三种观点，你认为哪种更好__________；‎ A.电压表接a、c之间 B.电压表接b、c之间 C.电压表接a、b之间 ‎(3)实验过程某次测量时电流、电压表示数情况如图(c)所示，此时电压表读数为__________ V，电流表读数为__________ A；‎ ‎(4)实验得到金属丝的U－I图像如图(d)所示，则该金属丝的电阻为__________Ω；‎ ‎(5)用刻度尺测量金属丝的总长度为10.0cm，将金属丝密绕成一个20匝的线圈，用毫米刻度尺测量其宽度如图(e)所示，则该金属丝的电阻率为__________Ω·m(结果保留三位有效数字)。‎ ‎【答案】 (1). 4.4 (2). C (3). 1.8 0.45 (4). 4 (5). ‎ ‎【解析】(1)[1]如图所示，金属丝的电阻约为；‎ ‎(2)[2]由于金属丝电阻较小，所以电流表应外接，即接电压表接在ab之间；‎ 故选C；‎ ‎(3)[3]电压表最小分度为0.1V，所以电压表示数为1.80V；‎ ‎[4]电流表最小分度为0.02A，所以电流表示数为0.45A；‎ ‎(4)[5]U－I图像斜率表示电阻，所以金属丝电阻为 ‎(5)[6]由图(e)可知，宽度为1.20cm，则金属丝的直径为 由电阻定律可得 则 四、计算题(共46分，要求写出必要的解题过程和文字说明，只写结果不给分)‎ ‎16.相距为d＝10cm水平放置的两块平行金属板，加上U＝500V的电压时，可使一个质量m＝1.0×10－8kg的带电微粒在两板间处于静止状态。g取10m/s2，求：‎ ‎(1)微粒的带电量；‎ ‎(2)若将两块平行金属板的电压改为U1＝750V，让该带电微粒从靠近下金属板处由静止释放，求微粒运动到上金属板时的速度大小。‎ ‎【答案】(1)(2)1m/s ‎【解析】(1)带电微粒处于静止状态，则有 解得 ‎(2)带电微粒从静止到上金属板，由动能定理 解得 ‎17.在倾角θ＝的斜面上，沿下滑方向铺两条平行的光滑直导轨，导轨足够长，导轨间距为l＝0.1m，两者的底端a和b用R＝0.04Ω的电阻相连，如图所示。在导轨上垂直导轨放置一根金属杆cd，其质量m＝0.05kg。今垂直斜面加一匀强磁场B，当金属杆以v＝10m/s的速率匀速下滑时，R中感应电流的方向为从a到b，设导轨和金属杆的电阻都不计，g取10m/s2，求： ‎ ‎(1)电流的功率P；‎ ‎(2)匀强磁场B的大小和方向。‎ ‎【答案】(1)0.25W(2)0.1T，垂直斜面向上 ‎【解析】(1)金属杆匀速下滑，电流的功率等于金属杆重力的功率 解得 ‎(2)金属杆匀速下滑 ‎，‎ 联立解得 方向垂直斜面向上。‎ ‎18.如图所示，质量为m、电荷量为＋q的小球，放在倾角θ＝的足够长光滑绝缘斜面上，平行于斜面的绝缘细绳一端与小球连接，另一端固定在斜面顶端小柱的A 点。纸面是斜面的竖直截面。现在斜面所在足够大区域加一水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B，小球处于静止状态，此时细绳的拉力大小T＝mg。已知重力加速度为g，求：‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)若将连接小球的细绳剪断，小球在斜面上运动的最远距离为s，求磁感应强度B的大小。‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】(1)小球处于静止状态，由受力分析得 解得 ‎(2)对小球受力分析可知，小球在斜面上做匀加速直线运动，设加速度为a，则 小球运动到最远距离s时，受力分析得 联立解得 ‎19.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，区域圆心坐标为(R，－R)。一质量为m、电荷量为＋q的粒子从点P(0，)以速度v0沿x轴正方向进入第一象限，从点Q(R，0)进入第四象限，离开圆形区域后从y轴上的某一点M(图中未画出)沿垂直y轴方向进入第三象限。若将第一象限的电场换为垂直纸面向外的匀强磁场，粒子仍从P点以速度v0沿x轴正方向进入第一象限，仍从Q点进入第四象限，适度调整圆形区域内磁场大小，粒子离开圆形区域后从y轴上的另一点N(图中未画出)沿垂直y轴方向进入第三象限。不计粒子重力，求： ‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)第一象限所加磁场的磁感应强度B1的大小；‎ ‎(3)M、N间的距离d。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有 解得 ‎(2)设在第一象限中做圆周运动的半径为r，则有 由几何关系得 联立解得 ‎(3)设粒子经电场偏转后以角进入圆形磁场，则有 粒子经第一象限的磁场偏转后以与x轴正方向成角进入第四象限，有 要使两次均垂直于y轴进入第三象限，则两次在圆磁场中的半径均为R，则N、M的距离为 ‎ ‎ 联立以上各式解得