2016-2017 学年高二第二次月考 物 理 试 题

2016-2017 学年高二第二次月考 物 理 试 题

2016-2017 学年高二第二次月考 物 理 试 题 第Ⅰ卷（选择题 共 48 分） 一、选择题 (1—8单选，9—12 多选) 1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( ) ①场强 E＝ F q ②场强 E＝ U d ③场强 E＝ kQ r2 ④电场力做功 W＝Uq A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 2．如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手 摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的 蚊 香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被铝板吸附， 下 列 说法中正确的是( ) A．烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上 B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越小 C．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越大 D．某个电量不变的烟尘颗粒，离铝板越近则加速度越大 3．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和 c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上， a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k. 若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( ) A. 3kq l2 B. 3kq 3l2 C. 3kq l2 D. 2 3kq l2 4.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d，极板分别与电 池两极 相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不 计)．小 孔正上方 d 2 处的 P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落， 经过小 孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下 极板向 上平移 4 d ，则从 P 点开始下落的相同粒子将( ) A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距上极板 d 2 处返回 D．在距上极板 2 5 d 处返回 5．两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之 ｜｜ 比为( ) A．16∶1 B． 2∶1 C．4∶1 D．1∶16 6．如图为测量某电源电动势和内阻时得到的 U－I 图线．用此电源与三个阻值均为 3 Ω的电阻连接 成电路，测得路端电压为 4.8 V．则该电路可能为( ) 7．如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片 P 向右移动过程中， 下列判断正确的是( ) A．电压表 V1、电流表 A的读数都增大 B．电压表 V1、电流表 A读数变化量的比值保持不变 C．电压表 V2与电流表 A 读数的比值变大 D．电压表 V1与电流表 A 读数的比值保持不变 8．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、 方向相反的电流．a、O、b在 M、N 的连线上，O为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、 b、c、d 到 O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( ) A.c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 B．a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．O点处的磁感应强度为零 D．a、c 两点处磁感应强度的方向不同 9. 如图，在正点电荷 Q 的电场中有 M、 N、 P、F四点，M、N、P 为直角三角形的三个顶点，F为 MN 的中点，∠M＝30°.M、N、P、F 四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示．已知φM＝φN， φP＝φF，点电荷 Q在 M、N、P 三点所在平面内，则( ) A．点电荷 Q 一定在 MP 的连线上 B．连接 PF 的线段一定在同一等势面上 C．将正试探电荷从 P 点搬运到 N点，电场力做正功 D．φP大于φM 10．在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使 A 灯变暗， B 灯变亮，则故障可能是( ) A. R2 断路 B．R1 短路 C．R3 断路 D．R4 短路 11.如图所示电路中,R1,R2 为定值电阻,电源的内电阻为 r.闭合开关 S,电压表有读数,调节可变电阻 R 的阻值,电压表示数增大量为ΔU.对此过程,下列判断正确的 是（ ） A.电阻 R2 两端的电压减小,减小量小于ΔU B.可变电阻 R 阻值增大,流过它的电流增大 C.通过电阻 R2 的电流减小,减小量等于 2R U D.路端电压一定增大,增大量小于ΔU 12．2010 年，上海成功举办盛大的世界博览会．回眸一下历届世博会，很多科技成果从世博会上走 向世界．例如：1873 年奥地利维也纳世博会上，线路意外搭错造就“偶然发明”，导致发电机 变成了电动机．如图所示，是著名的电磁旋转实验，这一装置实际上就是最早的电动机．图中 A 是可动磁铁，B是固定导线，C 是可动导线，D 是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线 的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A 和 C 转动方向为 ( ) A．可动磁铁 A 转动方向为逆时针 B．A和 C转动方向均为逆时针 C．可动导线 C 转动方向为顺时针 D．A和 C转动方向均为顺时针 第Ⅱ卷（非选择题 共 62 分） 二、实验题(20 分) 13．一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺 示数 mm，螺旋测微器示数 m. 14．在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡 的电流，除开关、导线外，还有如下器材： A．小灯泡“6 V 3 W” B．直流电源 6～8 V C．电流表(量程 3 A，内阻约 0.2 Ω) D．电流表(量程 0.6 A，内阻约 1 Ω) E．电压表(量程 6 V，内阻约 20 kΩ) F．电压表(量程 20 V，内阻约 60 kΩ) G．滑动变阻器(0～20 Ω，2 A) H．滑动变阻器(1 kΩ，0.5 A) （1）实验所用到的电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 (填 字母代号)． （2）在虚线框内画出最合理的实验原理图． 15. 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中， 虚线框内为用灵敏电流计 G改装的电流表 A， V 为标准电压表，E 为待测电池组，S为开关，R 为滑动变阻器，R0是标称值为 4.0 Ω的定值电阻． ①已知灵敏电流计 G 的满偏电流 Ig＝100 μA，内阻 rg＝2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电 流为 200 mA，应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻 R1. ②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路． ③某次实验的数据如下表所示： 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表○V 读数 U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表○A 读数 I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻 r＝ Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 ④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用 一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值 几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误．则内阻测量值总是偏大的原因是( ) A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小 C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大 16．某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为 3 kΩ)、 电流表(内阻约为 1 Ω)、定值电阻等． ①使用多用电表粗测元件 X 的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为 Ω.据此应选择图中的 (填“b”或“c”)电路进行实验． ②连接所选电路，闭合 S；滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，电流表的示数逐渐 (填 “增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件 X 换成元件 Y，重复实验． ③图(a)是根据实验数据作出的 U－I图线，由图可判断元件 (填“X”或“Y”) 是非线性元件． ④该小组还借助 X和 Y中的线性元件和阻值 R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池组的 电动势 E 和电阻 r，如图(b)所示．闭合 S1和 S2，电压表读数为 3.00 V；断开 S2，读 数为 1.00 V，利用图(a)可算得 E＝ V，r＝ Ω(结果均保留两位 有效数字，视电压表为理想电压表)． 三、 计算题(42 分) 17．(10 分)质量为 m，带电量为－q 的微粒(重力不计)，经过匀强电场中的 A 点时速度为 v，方向与 电场线垂直，运动到 B点时速度大小为 2v，如图所示．已知 A、B 两点间的距离为 d.求： (1)A、B 两点的电势差； (2)电场强度的大小和方向． 18．(10 分)如图所示电路中，电源电动势 E＝6 V，内阻 r＝1 Ω.D 为直流电动机，其电枢线圈电阻 R＝2 Ω，限流电阻 R′＝3 Ω.当电动机正常工作时，电压表示数为 0.3 V．求： （1）通过电动机的电流大小； （2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率． 19．(10 分)中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上，限于技术和人才原因，中国电磁 炮研制稍比西方国家慢几年，但在某些技术上将会比美国电磁炮更精进．电磁炮是利用磁场对 电流的作用力把电能转化为机械能，使炮弹发射出去的．如下图所示，把两根长为 s，互相平 行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为 m 的炮弹，炮弹架在长为 L、质量为 M的金属 架上，已知金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比，当有恒定的大电流 I1 通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度 v1时加速度为 a，当有恒定的 大电流 I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度 v2脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平 面的磁感强度 B 是多少？ 20．(12 分)在光滑绝缘水平面上放置一质量 m＝0.2kg、电荷量 q＝＋5.0×10 －4 C 的小球，小球系在 长 L＝0.5m 的绝缘细线上，线的另一端固定在 O 点。整个装置置于匀强电场中，电场方向与水 平面平行且沿 OA 方向，如图所示(此图为俯视图)。现给小球一初速度使其绕点 O做圆周运动， 小球经过 A 点时细线的张力 F＝140N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大ΔEk＝20J， 小球视为质点。 (1)求电场强度的大小； (2)求运动过程中小球的最小动能； (3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长 时间其动能与在A点时的动能相等？此时小球距A点多远？ 2016-2017 学年高二第二次月考物理答案 一、选择题 1． C 2． C 3． A 4. C 5．A 6． B 7． B 8． A 9. ACD 10．AC 11. AD 12．AC 二、实验题(共 20 分) 13. 14.45 5.665～5.667×10 -3 14． (1)D E G (2)电路图如图所示 15. ①1.0 ②如图 ③1.66 充分利用已测得的数据 ④CD 16．①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.50 三、 计算题(共 42 分) 17．解析：(1)根据动能定理可得： qUAB＝ 1 2 m(2v)2 － 1 2 mv2 . 解得：UAB＝ 3mv2 2q . (2)由题意可知，带电微粒在电场中做类平抛运动，垂直电场方向上做匀速运动，x＝vt 沿电场 方向做初速度为零的匀加速运动， 又 x2 ＋y2 ＝d2 ， v2 ＋(at)2 ＝(2v)2 ， 解得：E＝ 21mv2 2qd ，方向向左． 18．解析：(1)通过电动机的电流 I 与流过限流电阻 R′的电流相同，由 I＝ U R′ 得：I＝ 0.3 3 A＝0.1 A. (2)由 E＝Ir＋U＋UD可得电动机两端电压 UD＝E－Ir－U＝6 V－0.1×1 V－0.3 V＝5.6 V. 所以电动机输入的电功率 P 入＝UDI＝0.56 W.电动机的发热功率 P 热＝I2R＝0.02 W. 电动机的输出功率 P 出＝P 入－P 热＝0.54 W. 19．解析：由题意知，当通以电流 I1时，安培力为 F1＝BI1L. 由牛顿第二定律有：F1－f1＝(M＋m)a.又 f1＝kv1，三式解得：k＝ 1 1 )( v amMLBI  . 当电流为 I2时，安培力为 F2＝BI2L，f2＝kv2.由题知：F2＝f2.解得：B＝ 1221 2)( LvILvI avmM   . 20． (1)4×10 4 N/C (2)10J (3) 2 10 s 2m [解析] (1)当电场力做正功最多时，动能最大，而最多的正功为 2qEL，根据题意有 ΔEk＝2qEL 代入数据得 E＝4×10 4 N/C (2)在 A 处动能最大，A 处：F－qE＝ L vm 2 A 点关于 O 的对称点 B 处动能最小，则最小动能 Ekmin ＝EkB＝ 1 2 mv2－ΔEk代入数据得 EkB＝10J。 (3)B 点动能最小，在 B点，EkB＝ 1 2 mv 2 代入数据得 Bv ＝10m/s 当动能相等时，y＝2L 线断后球做类平抛运动，y＝ 1 2 · qE m t 2 x＝vBt 代入数据得：t＝ 2 10 s，x＝ 2m。