【物理】安徽省阜阳市阜南县实验中学2019-2020学年高二上学期12月月考试卷

【物理】安徽省阜阳市阜南县实验中学2019-2020学年高二上学期12月月考试卷

阜阳市阜南县实验中学 2019-2020 学年高二上学期 12 月月考物理试题 第Ⅰ卷(选择题，共 54 分) 一、本大题 12 小题，每小题 3 分，共 36 分．在每小题给出的四个选项中只有一个正确. 1．下列说法不正确的是 A．电子伏是能量单位，1eV=1.60×10-19 J B．电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本量大小的物理量 C．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 D．电荷在电场中一定会受到电场力作用，电荷在磁场中不一定会受到洛伦兹力的作用 2．如图所示，a、b 分别表示一个电池组和一只定值电阻的伏安特性曲线．以下正确的是 A．电池组的内阻是 0.1Ω B．定值电阻的阻值为 0.33Ω C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是 4W D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4W 3．两束不同频率的单色光 a、b 从空气彼此平行射人水中，发生了如图所示的折射现象α>β。 光束 a 与光束 b 比较，下列正确的是 A．光束 a 相对于水的折射率比 b 大 B．光束 a 在水中的速度比 b 小 C．光束 a 在水中的波长比 b 小 D．若从水中斜射向空气，随着入射角的增大，光束 b 比光束 a 先发生全反射 4．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂五个摆，其中 A、E 摆长相等．先让 A 摆振动起来， 其他各摆随后也跟着振动起来，则 A．E 摆摆动周期跟 A 摆相同，D 摆摆动周期最大 B．其他各摆振动振幅都跟 A 摆振动振幅相同 C．其他各摆振动周期都跟 A 摆振动周期相同 D．A 摆和 E 摆振动振幅相同，D 摆振幅最大 5．如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C 点是 A、B 连线的中点．已知 A 点的电势 为φA＝30 V，B 点的电势为φB＝－20 V，则下列正确的是 A．C 点的电势φC＝5 V B．C 点的电势φC>5 V C．C 点的电势φC<5 V D．负电荷在 A 点电势能大于在 B 点电势能 6．两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压 U1 和 U2 的高频电源上，且 U1＞U2，两个相 同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时 间分别为 t1 和 t2，获得的最大动能分别为 Ek1 和 Ek2，则 A．t1＜t2，Ek1=Ek2 B． t1=t2，Ek1＜Ek2 C．t1＜t2，Ek1＞Ek2 D． t1＞t2，Ek1=Ek2 7．如图所示，以 O 点为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f，等量正、负点电荷 分别放置在 a、d 两点时，下列说法中正确的是 A．b、c、e、f 四点的场强相同 B．b、c、e、f 四点的电势相等 C．O 点的电势高于 b、c、e、f 四点的电势 D．将一带正电的试探电荷从 b 点移到 e 点，电场力做正功 8．比荷相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨 迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(不计重力) A. M 带正电，N 带负电 B. M 的速率小于 N 的速率 C. 洛仑兹力对 M、N 不做功 D. M 的运行时间大于 N 的运行时间 9．如图所示，平行板电容器与静电计和电源同时相连，静电计金属外壳和电容器下极板都 接地．在两极板间有一个固定在 P 点的负点电荷，以 C 表示电容器的电容，E 表示两板间 的电场强度，θ表示静电计指针的偏角， p 表示 P 点的电势，Ep 表示点电荷在 P 点的电势 能。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 A．C 增大，E 减小 B．E 增大，θ增大 C．θ减小， p 增大 D． p 增大，Ep 减小 10．如图所示，电荷量 q ，质量为 m 的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上 的匀强电场，电场强度为 E，以下中正确的是 A．物体将沿斜面减速下滑 B．物体仍保持匀速下滑 C．物体将沿斜面加速下滑 D．物体可能静止 11．如图所示，曲线表示固定在 x 轴上 a、b 两点的两个点电荷产生的电势与位置之间的对 应关系，两个点电荷所带电荷量分别为 q1 和 q2，a、p 间距离大于 p、b 间距离。从图可知 以下正确的是 A．两点电荷带异种电荷 B．电势最低的 p 点的电场强度不为零 C．p、b 两点之间电场方向都指向 p 点 D．将一负电荷从 p 点移到 a 点电势能增加 12．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中， 有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O 点为圆环的圆心，a、b、c、 d 为圆环上的四个点，a 点为最高点，c 点为最低点，bd 沿水平方向。已知小球所受电场力 与重力大小相等。现将小球从环的顶端 a 点由静止释放。下列正确的是 A．小球能越过与 O 等高的 d 点并继续沿环向上运动 B．当小球运动到 c 点时，洛仑兹力最大 C．小球从 a 点到 b 点，重力势能减小，电势能增大 D．小球从 b 点运动到 c 点，电势能增大，动能先增大后减小 二、本大题 6 小题，每小题 3 分，共 18 分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全 选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有错或不答的得 0 分． 13．科学和技术本应该紧密联系在一起，我们常常重视科学而忽略了技术应用，实际上技术 的进步才是社会发展的真正动力，下面提供的技术和原理，正确的是 A．光导纤维通信是利用了光的折射原理 B．交通警察对行进中的汽车测速是利用了超声波的多普勒效应 C．电磁炮是利用了电荷在磁场中运动受磁场力做功而制成的 D．激光打印机是利用了正负电荷相符吸引的原理制成的 14．图甲为一列简谐横波在 t=2s 时的波形图，图乙为介质中平衡位置在 x=1.5m 处的质点的 振动图像，P 是平衡位置为 x=2m 的质点。下列正确的是 xx#k A．波速为 5m/s B．波的传播方向向左 C．t=4s 时，P 的加速度为负方向最大 D．当 x=1m 处的质点处于波谷时，x=2m 处的质点可能 P 处于平衡位置 15．一带电小球在空中由 A 点运动到 B 点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力 的作用．若重力势能增加 5.0 J，机械能增加 1.5 J，电场力做功 2.0 J，则小球 A．重力做功为 5.0 J B．电势能减少 2.0 J C．空气阻力做功 0.5 J D．动能减少 3.5 J 16．如图所示，在倾角为 的光滑轨道上，质量为 m 的金属杆 PQ 垂直轨道放置，轨道间 距为 L 。接通电源，金属杆中通过的电流为 I ．当加上垂直于金属杆 PQ 的某一方向的匀强 磁场后，杆 PQ 处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度的大小可能是 A． mg IL B． sinmg IL  C． 2sinmg IL  D． sin 2 mg IL  17．一辆电动车蓄电池的电动势为 E，内阻不计，当空载的电动车以速度 v 在水平路面上匀 速行驶时，流过电动机的电流为 I，电动车的质量为 m，受到的阻力是车重的 k 倍，忽略电 动车内部的摩擦，则 A．电动机的内阻为 r＝E/I B．电动机的内阻为 2I kmgv I Er  C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 18．在如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，电流表 A、二极管和电压表 V1、V2 均为理想电表，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器。闭合开关 S，当 R2 的滑动触头 P 向下滑 动的过程中 A．电压表 V2 示数增大 B．电流表 A 示数增大 C．电容器上的电荷量减小 D．电源的效率增大 第Ⅱ卷(非选择题，共 46 分) 三、本大题 4 小题，每空 2 分，共 24 分。 19．单摆可以测量地球的重力加速度 g，若摆线长为 L，摆球直径为 D，周期为 T，其重力 加速度 g= 。利用单摆的等时摆动，人们制成了摆钟。若地球上标准钟秒针转一周 用时 60s，将该钟拿到月球上时，秒针转一周与地球上_________ s 时间相同(已知 g 地=6g 月)。 20．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔 a、b、c 的位置相同，且插在 c 位置的针正好挡住插在 a、b 位置的针的像，但最后一个针孔的位置 不同，分别为 d、e 两点，如图乙所示。通过作图可知，计算折射率时，应选用________(填 “d”或“e”)点得到的值误差较小，折射率为 n=___________。 21．在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，按图乙进行实验，图丙是根据实验数据作 出的 U－I 图像，由图可知：电源电动势 E＝_______ V，内阻 r＝_________Ω (结果均保留 2 位有效数字) 22．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表 A1(内阻 Rg=100Ω，满偏电流 Ig=3mA) B．电流表 A2(内阻约为 0.4Ω，量程为 0.6A) C．定值电阻 R0=900Ω D．滑动变阻器 R(5Ω，2A) E．干电池组(6V，0.05Ω) F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺 (1)如图，用螺旋测微器测金属棒直径为_____mm；如图用游标卡尺测金属棒长为_____cm． (2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 _____挡(填“×1Ω”或“×100Ω”)，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金 属棒阻值约为_____Ω． (3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值，请在方框 中画出电路图。 (4)若实验测得电流表 A1 示数为 I1，电流表 A2 示数为 I2，则金属棒电阻的符号表达式为 Rx=___________。(用 I1，I2，R0，Rg 表示) 四、本大题 2 小题，共 22 分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案． 23．(10 分)如图所示为某塑料球成型机工作原理过程图，它通过左侧的喷口可以喷出速度忽 略不计、质量 m 、带电量为 +q 的塑料小球(可以视为质点)，小球从喷口缓慢喷出后先滑过 处在 M N、 之间宽度为 x 的水平匀强电场，电场强度为 E ，距地面高为 h 的水平光滑绝缘 管道，然后又通过半径 R 的圆弧形竖直光滑四分之一绝缘管道，小球从圆弧轨道的最低 C 处 沿竖直向下飞出，再经过垂直于纸面的某匀强磁场和匀强电场共存的区域做匀速圆周运动， 最后沿水平方向飞入地面上的收集容器内，重力加速度为 g ，求： (1)小球过C 点时速度 Cv 的大小和对管道的压力 ' NF 的大小； (2)所加未知区域匀强磁场磁感强度 B 和匀强电场电场强度 'E 的大小和方向。 24．(12 分)如图所示，一个质量为 m，带电量为 q 的粒子，由静止释放经加速电场加速后， 从 A 点以速度 v0 沿着水平方向进入板长为 L 的竖直偏转电场。偏转电场的右侧有一个与右 边界 BC 相切于 D 点的圆形区域，圆心为 O，整个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场。 忽略偏转电场的边缘效应，粒子重力及极板外侧的电场忽略不计，粒子从 D 点飞离 BC 边界 时速度为 2v0，再经磁场偏转后又从 E 点沿着水平方向进入偏转电场区域，并恰能返回 A 点。 求： (1)加速电场的电压； (2)D、E 两点间的距离； (3)圆形区域磁感应强度大小及圆形区域半径。 【参考答案】 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C D D C C A D C D B C D BD BC BD AB BD AD 二、填空题 19、 2 2 )2(4 T DL  ，60 6s 20、e，   sin cos 21、1.5，1.0 22、(1)6.126，10.230；(2)×1Ω，10；(3)如图所示 ；(4) 1 0 2 1 ( )gI R R I I   三、计算题 23 解：(1)对小球从 M 到 N ，由动能定理： 21 02 cqEx mgR mv   ， (1 分) C 处对小球，由牛顿第二定律： 2 c N vF m R  (1 分) 解得： 2 2c qExv gRm   ， 2 2N qExF mgR   (2 分) 由牛顿第三定律： ' N NF F 。 (1 分) (2)对小球从 C 到 D ，小球要做匀速圆周运动，则 ' 0qE mg  解得： ' mgE q  ，方向竖直向上。 (1 分) 设匀速圆周运动轨道半径为 r ，由牛顿第二定律： 2 c c vqBv m r  (1 分) 又由几何关系： r h R  (1 分) 解得： 22 2 ( ) mqxE m gRB q h R   (1 分) 由运动轨迹可知未知磁场区域匀强磁场应该垂直于纸面向里 (1 分) 24 解：(1)粒子在电场中加速运动，根据动能定理： 2 0 1 2qU mv (2 分) 解得： 2 0 2 mvU q  (1 分) (2)在偏转电场中，粒子从 A 到 D 过程中做类平抛运动。 水平方向： 0 1L v t 过 D 点时： 2 2 0 0 04 3yv v v v   竖直方向： 1 0 1 1 3 2 2yPD v t v t  由上述得： 3 2PD L (2 分) 粒子返回电场从 E 运动到 A 过程： 0 22L v t 2 2 1 2EP at 可有： 2 2 2 1 1 4 tEP PD t   联立可得： 3 8EP L (2 分) 则： 5 3 8DE PD EP L   (1 分) (3)粒子在磁场做匀速圆周运动，由 D 到 Q，沿水平方向射出磁场。轨道圆心 O´，半径 R， 如图所示： 在 D 处，速度方向与 BC 成θ角： 0 0 1sin 2 2 v v    ，可得： 30   由几何关系可知： 30EDQ QDO     在 △ EDQ 中， 5 30 4 DE LDQ COS   5 3 2cos30 12 DQR L  (1 分) 根据牛顿第二定律： 2vqvB m R  ，又 02v v (1 分) 解得： 08 3 5 mvB qL  (1 分) 由图知， △ DOQ 为等边三角形，所以圆形磁场区域半径： 5 4r DQ L  (1 分)