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

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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)‎
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