河北省阜平中学2020学年高二物理上学期12月月考试题

河北省阜平中学2020学年高二物理上学期12月月考试题

阜平中学2020级高二第一学期12月月考 ‎ 物理试题 ‎（满分100分，考试时间：90分钟）‎ 第Ⅰ卷(共48分)‎ 一、 选择题（每题4分，共48分。1-7单项选择8-12多项选择，选不全得2分）‎ ‎1.在物理学发展过程中，观测、实验，假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述不符合史实的是（ ）‎ A.奥斯特实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 ‎ B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 ‎ C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎ ‎2．某匀强电场的等势面分别如图所示,已知相邻等势面之间的间距均为‎2cm，则以下说法正确的是（ ）‎ A．电场强度的方向竖直向下 B．电场强度分方向竖直向上 C．电场强度的大小E=1V/m D．电场强度的大小E=100V/m ‎3.如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为。导线C位于水平面处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是（ ）‎ A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ,水平向左 D. ，水平向右 ‎ ‎4．如图所示，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（ ）‎ A、电压表示数变大，电流表示数变小 B、电压表示数变小，电流表示数变小 C、电压表示数变大，电流表示数变大 D、电压表示数变小，电流表示数变大 ‎5. 如图，A和B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的两个导体，但B的尺寸比A的小很多。两个导体通过的电流方向如图所示。以下说法正确的是（ ）‎ A．A的电阻一定比B的大 B．A的电阻一定比B的小 C．A、B电阻相同 D．A、B电阻大小无法比较 ‎6．一带负电的小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气阻力，则（ ）‎ A.h1=h3 B.h1＜h‎4 C. h2与h3无法比较 D.h2＜h4‎ ‎7． 一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是如图所示中的哪一个（ ）‎ ‎8.在孤立点电荷的电场中，一质子在距离点电荷处具有的动能，恰好逃逸此电场的束缚。轨道无穷远处电势为零，E表示电场强度大小，表示电势，表示质子的电势能，表示质子的动能，r表示质子与点电荷的距离，下列图8可能正确的是（ ）‎ ‎9. 如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始作减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框在穿越匀强磁场过程中（ ）‎ ‎ A.线圈做匀减速运动 ‎ ‎ B.通过线圈某一截面的电荷量为0 ‎ ‎ C.线圈中的感应电流方向保持不变 ‎ ‎ D.线圈产生的焦耳热为 ‎ ‎ ‎ ‎ 10．下列说法，正确的是（ ）‎ A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越小，其导电性能越好 B．油罐车后面装一根拖在地上的铁链条是防止静电的危害 C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大 D．磁场中某点的磁感应强度的方向与放在该点通电导线受力方向相同 ‎11. P、Q两电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点．一带电粒子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示．则下列判断正确的是(　　)．‎ A．带电粒子带正电 B．c点的电场强度和d点电场强度相同 C．带电粒子在运动过程中受到P的吸引 D．带电粒子从a到b，电势能增大 ‎12．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S‎0A＝S‎0C，则下列相关说法中正确的是（ ）‎ A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电 B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3‎ ‎ 　　　　　　 第Ⅱ 卷(共52分)‎ 三、实验填空题(每空2分，共16分)‎ ‎13．(6分）如图所示的电路为欧姆表内部电路图。电源电动势，内阻 ，电流表满偏电流，电流表电阻，A、B为接线柱。‎ ‎(1)欧姆调零时用一段导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻调节为 ‎ 。‎ ‎(2) 调零后保持的值不变，在A、B间接入一个电阻为 10的定值，此吋电流表的指针指在 A刻度的位置。‎ ‎(3)保待阻值不变，把可变电阻接在A、B之间，则电流表读数与的关系式是 。‎ ‎14．发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示：‎ U/V ‎0‎ ‎0. 40‎ ‎0.80‎ ‎1.20‎ ‎1.60‎ ‎2.00‎ ‎2.40‎ ‎2.80‎ I/mA ‎0‎ ‎0.9‎ ‎2.3‎ ‎4.3‎ ‎6.8‎ ‎12.0‎ ‎19.0‎ ‎30.0‎ ‎(1)实验室提供的器材如下：‎ 图甲 A．电压表(量程0-3V，内阻约10kΩ) B．电压表(量程0-15V，内阻约25 kΩ)‎ C．电流表(量程0-50mA，内阻约50Ω) D．电流表(量程0‎-0.6A，内阻约1Ω)‎ E．滑动变阻器(阻值范围0-10Ω，允许最大电流‎3A)‎ F．电源(电动势6V，内阻不计) G．开关，导线 该同学做实验时，电压表选用的是 ，电流表选用的是 （填选项字母）。‎ ‎(2)请在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整。‎ ‎ ‎ ‎(3)根据表中数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。‎ ‎(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R= Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字) 。‎ 四、计算题（本大题有4小题,分别为8分、8分、10分、10分，共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎15.（8分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = ‎20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。‎ ‎（1）求螺线管中产生的感应电动势；‎ ‎（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；‎ ‎（3）S断开后，求流经R2的电量。‎ ‎16（8分）‎ ‎.如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨（电阻不计）相距为L=‎0.5m，MN、PQ与水平面的夹角为α=53˚，N、Q两点间接有阻值为R=0.4Ω的电阻，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T。现将一质量为m=‎0.5kg，有效电阻为r=0.1Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放 ‎(1)导体棒能达到的最大速度是多少？‎ ‎(2)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热量等于3.2J，则这个过程中导体棒ab的位移？（g=‎10 m/s2，sin53°=0.8)‎ ‎17. (10分）如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。圆环左侧的平行板电容器两板间有加速电场，靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场。要使离子不进入内圆区域，求加速电压U的取值范围。‎ ‎18（10分）.在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:‎ ‎(1)M、N两点间的电势差UMN;‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;‎ ‎(3)粒子从M点运动到P点的总时间 班级 姓名 考场 座位号 密 封 线 ‎ ‎ 阜平中学2020级高二第一学期12月月考 物理试题答案 一、选择题 ‎ ‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C D B D C A B AC BD AB 题号 ‎11‎ ‎12‎ 答案 CD BD 三、 实验题（每空2分，共18分）‎ ‎13． (1)7.5 (2) 0.3 (3)略 ‎14.（1）①A, ②C（2）实物连接如图所示（3）如图所示 （4）120‎ ‎ 四、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请在各自题目的答题区域内作答，超出黑色边框的答题无效。）‎ ‎15.（8分）‎ 解：(1)根据法拉第电磁感应定律 （2分）‎ ‎ 求出 E = 1.2V （1分） ‎ ‎（2）根据全电路欧姆定律 （2分）‎ ‎ 根据 （1分） ‎ ‎ 求出 P = 5.76×10-2W （1分） ‎ ‎（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR2＝0.6V （2分）‎ 流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10‎-5C （1分）‎ ‎16(8分)‎ ‎ （1）当达到最大速率v时，根据牛顿第二定律得BIL=mgsinα (2分)‎ 根据法拉第电磁感应定律，E=BLv和闭合电路欧姆定律， I=E/(R+r)‎ 综合得到 （2分）‎ 解得v =‎8m/s。 （1分）‎ （2） 设导体棒刚好达到最大速度通过的位移为，得整个电路产生的焦耳热为4J， （2分）‎ （3） 根据能量守恒定律知机械能的变化量等于电路产生的焦耳热得出。 （2分）‎ ‎ 代入数据可得 （1分）‎ ‎17、（10分）‎ ‎18（10分）‎ ‎【解析】‎ 解：（1）如图所示为带电粒子的运动轨迹，设粒子过N点时的速度为v，由 得    ……………（1分）‎ 粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理有 ‎  ……………（2分）‎ ‎  解得：   ……………（1分）‎ ‎（2）粒子在磁场中以O′为圆做匀速圆周运动，半径为O′N 由   得    ……………（2分）‎ ‎（3）设粒子在电场中运动的时间为t1,有   ……………（1分）‎ 由几何关系得    ……………（1分）‎ 解得：   ……………（1分）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期  ‎ 解得：   ……………（1分）‎ 设粒子在磁场中运动的时间为t2，有 ……………（1分）‎ 所以粒子从M点运动到P点的总时间   ……（1分 ‎