甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理11月月考试题

甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理11月月考试题

甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理11月月考试题 ‎ ‎（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）‎ 测试范围：选修3-1全部内容。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为 A．B B．B C．B D．2B ‎2．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内。当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极向纸面内转动，则两导线中的电流方向 A．一定都是向上 B．一定都是向下 C．ab中电流向上，cd中电流向下 D．ab中电流向下，cd中电流向上 ‎3．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，当粒子运动到a、b、c三点处，下列说法正确的是 A．电场力关系为 B．速度关系为 C．动能大小关系为 D．电势能大小关系为 ‎4．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd，已知c点的磁感应强度为，d点的磁感应强度为B2‎ ‎，则a处导线在d点产生的磁感应强度的大小及方向为 A．，方向竖直向下 B．，方向竖直向上 C．，方向竖直向上 D．，方向竖直向下 ‎5．一个电流表的满偏电流Ig=1mA．内阻为300 Ω，要把它改装成一个量程为10 V的电压表，则应在电流表上 A．串联一个10 000 Ω的电阻 B．并联一个10 000 Ω的电阻 C．串联一个9 700 Ω的电阻 D．并联一个9 700 Ω的电阻 ‎6．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，分别用甲、乙两个电源做实验，它们的路端电压U随电流I变化的关系如图所示，则这两个电源的内阻大小关系是 A．r甲r乙 D．不能确定 ‎7．如图甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1 Ω、电动势为3 V的电源两端，如图乙所示，则 A．通过每盏小灯泡的电流约为‎0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W B．通过每盏小灯泡的电流约为‎0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W C．通过每盏小灯泡的电流约为‎0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 W D．通过每盏小灯泡的电流约为‎0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W ‎8．如图甲所示，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，A为理想电流表，R1、R2为可变电阻，R3为定值电阻，R4为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变．“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用I表示，国际单位为坎德拉（cd）．实验测得光敏电阻的阻值R4与光强I间的关系如图乙所示，当电路发生变化时，下列说法正确的是 A．当光照增强时，电容器所带电荷量减小 B．当光照增强时，电源的输出功率减小 C．若R2的阻值减小，电流表的示数减小 D．若R1的阻值减小，R3消耗的功率减小 ‎9．如图所示，OP、OQ为匀强磁场的边界，磁场分布足够广，磁感应强度为B，方向垂直 纸面向里。一质量为m、电量为q的电荷（重力不计）以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入，并从N点垂直OQ离开，已知θ=30°，OM=l，则 A．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于 B．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于 C．该电荷在磁场中运动的时间为 D．该电荷在磁场中运动的时间为 ‎10．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角不变 C．带电油滴的电势能将增大 D．先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎11．在如图所示的电路中，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器滑动片向下移动时，下列说法正确的是 A．电压表V的示数将不变 B．电流表A的示数将变大 C．电流表A1的示数将变小 D．电流表A2的示数将不变 ‎12．如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平金属导轨M、N的间距L＝‎0.2 m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1×102 T。装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab（含弹体的质量m＝‎0.2 kg，在导轨M、N间部分的电阻R＝0.8 Ω，可控电源的内阻r＝0.2 Ω。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I＝4×‎103 A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到‎4 km/s后发射弹体，则 A．导体棒ab所受安培力大小为1.6×105 N B．光滑水平导轨长度至少为‎20 m C．该过程系统产生的焦耳热为3.2×106 J D．该过程系统消耗的总能量为1.76×106 J 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎13．（6分）学校物理兴趣小组为探究多用表欧姆档的原理，决定自己动手设计一个可以测量电阻的装置。手边的器材有：干电池组，电流计A，电阻箱，待测电阻Rx。其中电流计刻度盘刻线清晰，但是读数已经模糊。‎ ‎（1）小组成员先将电池组与电流计电流计A进行串联，电路两端分别接好表笔，如图（1）所示；将表笔短接，发现电流表指针刚好能够指在刻度盘最右端刻度处。‎ ‎（2）将两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流计指针指在刻度盘正中央，电阻箱示数如图（2），则电阻箱接入电路的电阻值为_______Ω。‎ ‎（3）用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，则电流表指针指示如图（3）所示，则可知待测电阻Rx=_______Ω。（保留小数点后一位）‎ ‎（4）此次实验快结束时，有同学拿来一块内阻为2 803 Ω的电压表，将所设计装置的两表笔正确接在电压表的两接线柱上，电压表示数为2.8 V，可以推知实验中使用的电池组的电动势为________V（保留小数点后一位）。‎ ‎14．（9分）某学习小组利用如图1所示的电路测量多用电表内欧姆“×‎1”‎挡内部电池的电动势E和多用电表欧姆“×‎1”‎挡的内阻r，为滑动变阻器，V为电压表（量程0～2V，内阻约）。实验步骤如下：‎ ‎（1）将多用电表的选择开关调到“×1”挡后进行___________。‎ ‎（2）将图1中多用电表的黑表笔与_________（填“1”或“2”）端相连。‎ ‎（3）两表笔与1、2正确连接后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，某次实验中多用电表和电压表的读数分别如图2、图3所示，多用电表的读数为________，电压表的读数为________V。‎ ‎（4）多次改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录多用电表的读数R和电压表的读数U，并在计算机上显示出如图4所示的图线，则E=_________V，r=________。（计算结果保留三位有效数字）‎ 三、计算题：本题共3小题，共37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。‎ ‎15．（10分）如图所示，电源的电动势为6 V，内阻是0.5 Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，电阻R0＝3 Ω，若理想电压表的示数为3 V，试求：‎ ‎（1）电源的总功率和电源的输出功率；‎ ‎（2）电动机的输入功率和电动机输出的机械功率；‎ ‎（3）若取下电动机改用电阻箱接到该位置，当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。‎ ‎16．（12分）如图，空间存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在坐标系内有一个以坐标原点为圆心，半径为R的圆形区域。一质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子以一定的初速度从坐标（2R，0）处沿y轴正向射入磁场。求：‎ ‎（1）粒子不能进入圆形区域的速度范围；‎ ‎（2）粒子进入圆形区域运动的最长时间。‎ ‎17．（15分）如图的电路中，电池组的电动势E=30 V，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d=‎1.5 cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为g带电量C的油滴，当把可变电阻器的阻值调到35 Ω接入电路时，带电油滴恰好静止悬浮在电场中，此时安培表示数I=‎1.5 A，试求：‎ ‎（1）两金属板间的电场强度；‎ ‎（2）B点的电势；‎ ‎（3）电阻通电10 s钟产生的热量；‎ ‎（4）要使电池组的输出功率为62.5 W，应把的阻值调到多大?‎ 高二物理·参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ C C D A C A C ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ C AD BD BC BD ‎13．（2）97 Ω（2 分） （3）48.5 Ω（2 分） （4）2.9 V（2 分）‎ ‎14．（除注明外，每空2分）（1）欧姆调零 ‎（2）1（1分） （3）20 0.85 （4）1.43（1分） 13.7（1分）‎ ‎15.（1）电路中的电流 （1分）‎ 路端电压： （1分）‎ 电源的总功率： （1分）‎ 电源的输出功率： （1分）‎ ‎（2）电动机两端电压： （1分）‎ 电动机的输入功率： （1分）‎ 电动机输出的机械功率： （1分）‎ ‎（3）当 （1分）‎ 电阻箱 R 消耗的功率最大为 （2 分）‎ ‎16．（1）在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动，根据左手定则，可得带电粒子受到的洛伦兹力方向。要使粒子不能进入圆形区域，则有：或（2分）‎ 由洛伦兹力提供向心力有：‎ ‎，解得：（2分）‎ 或，解得：（2分）‎ ‎（2）粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的周期与速度无关（2分）‎ 根据几何关系知，粒子进入圆形区域内运动的最长时间，即粒子转过的角度最大时运动的时间，如图所示，可得出粒子在虚线圆形中运动的最大角度为120°（2分）‎ 由此可得粒子运动的最长时间为：（2分）‎ ‎17．（1）由油滴受力平衡有：（1分）‎ 得到（1分）‎ 代入数据计算得出E=1 400 N/C（1分）‎ ‎（2）电容器的电压（1分）‎ 流过的电流：（1分）‎ B点与零电势点间的电势差：（1分）‎ 因为B点的电势大于零，则电路中节点B的电势.（1分）‎ ‎（3）流过的电流：（1分）‎ 电阻在10 s内产生热量：（1分）‎ ‎（4）根据闭合电路欧姆定律得电源的内阻：（1分）‎ ‎（1分）‎ 由：‎ 计算得出（1分）‎ 又由：‎ 代入计算得出R=10 Ω（1分）‎ 又因为根据串并联电阻与总电阻的关系：（1分）‎ 代入计算得出（1分）‎