【物理】云南省红河州河口县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

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【物理】云南省红河州河口县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

云南省河口县一中 2019-2020 学年 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 12 小题,每小题 3.0 分,共 36 分) 1.如图所示,不带电导体 B 在靠近带正电的导体 A 后,P 端及 Q 端分别感应出负电荷和正 电荷,则以下说法正确的是(  ) A. 若用导线将 Q 接地,然后断开,再取走 A,则导体 B 将带负电 B. 若用导线将 Q 接地,然后断开,再取走 A,则导体 B 将带正电 C. 若用导线将 Q 接地,然后断开,再取走 A,则导体 B 将不带电 D. 若用导线将 P 接地,然后断开,再取走 A,则导体 B 将带正电 2.如图所示,xOy 坐标平面在竖直面内,y 轴正方向竖直向上,空间有垂直于 xOy 平面的匀 强磁场(图中未画出).一带电小球从 O 点由静止释放,运动轨迹如图中曲线所示.下列说法 中正确的是( ) A. 轨迹 OAB 可能为圆弧 B. 小球在整个运动过程中机械能增加 C. 小球在 A 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 D. 小球运动至最低点 A 时速度最大,且沿水平方向 3.有一静电场,其电势随 x 坐标的改变而改变,变化的图线如图所示.若将一带负电粒子(重 力不计)从坐标原点 O 由静止释放,粒子沿 x 轴运动,电场中 P、Q 两点的坐标分别为 1 mm、4 mm.则下列说法正确的是(  ) A. 粒子经过 P 点和 Q 点时,加速度大小相等、方向相反 B. 粒子经过 P 点与 Q 点时,动能相等 C. 粒子经过 P 点与 Q 点时,电场力做功的功率相等 D. 粒子在 P 点的电势能为正值 4.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有薄薄 的金属层,膜后距离膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器 的两极,在两极间加一个电压 U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化, 使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的(  ) A. 介质变化 B. 正对面积变化 C. 距离变化 D. 电压变化 5.如图所示,在 xOy 平面内存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,第一、二、四象限内的 磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(- L,0)、Q(0,- L) 为坐标轴上的两个点.现有一电子从 P 点沿 PQ 方向射出,不计电子的重力,则(  ) A. 若电子从 P 点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为 πL B. 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点,则电子运动的路程一定为 πL C. 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点,则电子运动的路程可能为 2πL D. 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点,则 nπL(n 为任意正整数)都有可能是电子运动的 路程 6.长直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为:B=k ,k 为常数,r 为到导线的距 离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为 I,流过 ABD 半圆环的电流为 I,流过 ACD 半圆环的电流为 I,在圆环圆心处电流产生的 磁场的磁感应强度为 B,若将 ABD 半圆环绕直径 AD 转过 90°,这时在 O 点的磁感应强度大 小为(  ) A. B B. 3B C.B D. B 7.如图所示是在一个电场中的 A、B、C、D 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力 F 跟引入的电荷电荷量之间的函数关系,下列说法正确的是(   ) A. 该电场是匀强电场 B.A、B、C、D 四点的场强大小关系是 Ed>Eb>Ea>Ec C. 这四点的场强大小关系是 Eb>Ea>Ec>Ed D. 无法比较场强的大小 8.一根均匀电阻丝阻值为 R,在以下哪些情况下,阻值仍为 R(  ) A. 长度变为一半,横截面积增大一倍时 B. 横截面积变为一半,长度变为二倍时 C. 长度和横截面积都变为原来的 2 倍时 D. 直径变为一半,长度变为原来的 时 9.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时 释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(  ) A. 速度变大,加速度变大 B. 速度变小,加速度变小 C. 速度变大,加速度变小 D. 速度变小,加速度变大 10.如图所示,平行板 a、b 组成的电容器与电池 E 连接,平行板电容器 P 处固定放置一带负 电的点电荷,平行板 b 接地.现将电容器的 b 板向下稍微移动,则(  ) A. 点电荷所受电场力增大 B. 点电荷在 P 处的电势能减少 C.P 点电势减小 D. 电容器的带电荷量增加 11.如图所示,在竖直平面内,AB⊥CD 且 A、B、C、D 位于同一半径为 r 的圆上,在 C 点 有一固定点电荷,电荷量为-Q.现从 A 点将一质量为 m、电荷量为-q 的点电荷由静止释放, 该点电荷沿光滑绝缘轨道 ADB 运动到 D 点时的速度大小为 4 .已知重力加速度为 g.规 定电场中 B 点的电势为零,则在-Q 形成的电场中(  ) A.D 点的电势为 B.A 点的电势高于 D 点的电势 C.D 点的电场强度大小是 A 点的 倍 D. 点电荷-q 在 D 点具有的电势能为 7mgr 12.如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab 是圆的直径.一不计重力的 带电粒子从 a 点射入磁场,速度大小为 v,当速度方向与 ab 成 30°角时,粒子在磁场中运动 的时间最长,且为 t,若相同的带电粒子从 a 点沿 ab 方向射入磁场,也经时间 t 飞出磁场, 则其速度大小为(  ) A. v B. v C. v D. v 二、多选题(共 4 小题,每小题 4.0 分,共 16 分) 13.(多选)如图所示,用两条一样的弹簧秤吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸 面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流.当棒静止时,两弹簧秤的示数均为 F1;若棒中 的电流方向反向,当棒静止时,两弹簧秤的示数均为 F2.且 F2>F1,根据上面所给的信息, 可以确定的是(  ) A. 磁场的方向 B. 磁感应强度的大小 C. 安培力的大小 D. 铜棒所受重力的大小 14.(多选)如图所示,两个截面不同、长度相同的均匀铜棒接在电路中,则(  ) A. 流过两棒的电流相等 B. 两棒内电场强度不同,细棒内场强大于粗棒内场强 C. 两棒中自由电子移动的平均速度相等 D. 细棒两端电压与粗棒两端电压相等 15.(多选)计算用电量时,常用的单位是“度”,对此,下列说法中正确的是(  ) A. 1 度等于 3.6×103kW·h B. 1 度等于 3.6×106J C. “度”是电功率的单位 D. “度”是电功的单位 16.(多选)关于电阻率的说法中正确的是(  ) A. 电阻率 ρ 与导体的长度 l 和横截面积 S 有关 B. 电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关 C. 电阻率大的导体,电阻一定很大 D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻 三、实验题(共 2 小题,共 15 分) 17.在描绘一只小灯泡(2.5 V,0.5 A)的伏安特性曲线实验中,所供选择的器材除了导线和开关 外,还有以下一些器材可供选择: A.电源 E(电动势为 3.0 V,内阻不计) B.电压表 V1(量程为 0 ~3.0 V,内阻约为 2 kΩ) C.电压表 V2(量程为 0 ~15.0 V,内阻约为 6 kΩ) D.电流表 A1(量程为 0~0.6 A,内阻约为 1 Ω E.电流表 A2(量程为 0~100 mA,内阻约为 2 Ω) F.滑动变阻器 R1(最大阻值 10 Ω) G.滑动变阻器 R2(最大阻值 2 kΩ) (1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择______________,电流表应选择______________, 滑动变阻器应选择________________.(填器材的符号) (2)为提高此实验精度,请你设计一实验电路并画在方框中,然后连接实物图. 18.(1)要用伏安法测量 Rx 的电阻,已知电压表内阻约几 kΩ,电流表内阻约 1 Ω,若采用甲图 的电路,Rx 的测量值比真实值____(选择“偏大”或“偏小”),若 Rx 约为 10 Ω,则采用________(选 “甲图”或“乙图”)的电路误差较小 (2)无论是用甲图或乙图测量,都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差,有个研究 性学习小组设计了以下的实验方案: 按如图丙所示的电路进行测量,则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除,具体的 实验步骤如下: ①闭合开关 S1,开关 S2 接 2,调节可变电阻 RP 和 RW,使电压表和电流表的示数都较大,并 读出此时电压表和电流表的示数 U1 和 I1; ②保持 RP 的阻值不变,____________. 请你在②的横线上用简要的语言(含物理量)写出未完成的主要操作步骤. ③写出待测电阻 Rx 的表达式:Rx=__________. 四、计算题 19.如图所示,一质量为 m、带电荷量为 q 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场 中,静止时悬线向左与竖直方向成 θ 角,重力加速度为 g. (1)判断小球带何种电荷; (2)求电场强度 E 的大小; (3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过 t 时间小球的速度 v. 20.水平放置的两块平行金属板长 L=5.0 cm,两板间距 d=1.0 cm,两板间电压为 90 V 且上 板为正.一电子沿水平方向以速度 v0=2.0×107m/s 从两板中间射入,如图所示,求:(电子电 荷量 q=1.6×10-19C,电子质量 me=9.1×10-31kg)(计算结果在小数点后保留两位有效数字) (1)电子偏离金属板时的侧位移; (2)电子飞出电场时的速度; (3)电子离开电场后,打在屏上的 P 点,若 s=10 cm,求 OP 的长. 21.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=0.5 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°=0.60,cos 37°=0.80,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力大小. 22.在如图所示的坐标系中,x 轴水平,y 轴垂直,x 轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存 在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿 x 轴负方向的 匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等.一质量为 m,带电荷量大小为 q 的质点 a,从 y 轴上 y=h 处的 P1 点以一定的水平速度沿 x 轴负方向抛出,它经过 x=﹣2h 处的 P2 点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过 y 轴上的 y=﹣2h 的 P3 点进入第Ⅳ 象限,试求: (1)质点 a 到达 P2 点时速度的大小和方向; (2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小; (3)说明质点 a 从 P3 进入第Ⅳ象限后的运动情况(不需要说明理由) 【参考答案】 1.A 2.D 3.B 4.C 5.C 6.A 7.B 8.C 9.C 10.B 11.A 12.C 13.ACD 14.AB 15.BD 16.BD 17.(1)V1 A1 R1 (2) 【解析】小灯泡的额定电压是 2.5 V,应选择 3 V 量程的电压表.额定电流 0.5 A,可选择 0.6 A 量程的电压表.小灯泡的电阻大约 R= =5 Ω,所以选择滑动变阻器最大阻值为 10 Ω 的即可.小灯泡是小电阻,应采用电流表的外接法,为了尽可能多的测量数据,保证电流 和电压从零开始调整,应采用滑动变阻器的分压接法. 18.(1)偏小  甲 (2)将 S2 改接 1,调节 RW,使电压表和电流表读数适当,记下此时电压表 读数 U2 和电流表读数 I2 ③ — 【解析】(1)若采用甲图的电路,由于电压表的分流作用,使得电流表读数大于待测电阻的 电流真实值,根据 Rx= ,可知 Rx 的测量值比真实值偏小,若 Rx 约为 10 Ω,则由于 RV≫Rx, 则采用甲图的电路误差较小;(2)②保持 RP 的阻值不变,将 S2 改接 1,调节 RW,使电压表和 电流表读数适当,记下此时电压表读数 U2 和电流表读数 I2;(B)写出待测电阻 Rx 的表达式: Rx= - 19.(1)负电(2)mg (3) 速度方向与竖直方向夹角为 θ 斜向左下方 【解析】(1)小球受力如图,由于电场力 F 与场强方向相反,说明小球带负电. (2)小球的电场力 F=qE 由平衡条件得:F=mgtanθ 解得电场强度为:E=mg (3)剪断细线后小球受到的重力与电场力的大小和方向都不变,所以小球做初速度为 0 的 匀加速直线运动;设经过 t 时小球的速度为 v. 小球所受合外力为:F 合= , 根据牛顿第二定律得,加速度为:a= , 由运动学公式得:v=at= 20. (1)0.49 cm (2)2.04×107m/s 速度的方向与 v0 的夹角 θ 满足 tanθ≈0.2 (3)2.49 cm 【解析】 (1)电子在电场中的加速度 a= ,侧位移 y= ,又因 t= ,则 y= ≈0.49 cm. (2)电子飞出电场时,水平分速度 vx=v0,竖直分速度 vy=at= ≈3.96×106m/s,则电子飞 出电场时的速度 v= ≈2.04×107m/s.设 v 与 v0 的夹角为 θ,则 tanθ= ≈0.2. (3)电子飞出电场后做匀速直线运动,则 OP=y+stanθ=2.49 cm. 21.(1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N 【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律 I= =1.5 A. (2)导体棒受到的安培力 F 安=BIL=0.30 N. (3)导体棒受力如图,将重力正交分解 F1=mgsin 37°=0.24 N, F1<F 安,根据平衡条件,mgsin 37°+Ff=F 安, 解得 Ff=0.06 N. 22.(1)2 ,方向与 x 轴负方向成 45°角 (2) (3)匀减速直线运动 【解析】(1)质点从 P1 到 P2,由平抛运动规律得: 得:t= 则 ,得: = = = 故粒子到达 P2 点时速度的大小为: = =2 ,方向与 x 轴负方向成 45°角. (2)质点从 P2 到 P3,重力与电场力平衡,洛仑兹力提供向心力 , 且有 根据几何知识得: (2R)2=(2h)2+(2h)2, 解得:E= ,B= (3)由上分析可知质点所受的电场力竖直向上,则质点带正电. 质点 a 从 P3 进入第Ⅳ象限后,受到水平向右的电场力和重力作用,它们的合力大小为 F=mg,方向与质点刚进入第Ⅳ象限速度方向相反,所以质点做匀减速直线运动.
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