安徽省淮南市第二中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）

安徽省淮南市第二中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）

安徽省淮南市第二中学2020学年高二上学期第二次月考物理试题 ‎ 一、单选题 ‎1. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　 )‎ A. 若长为L、电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为 B. 由知，B与F成正比，与IL成反比 C. 由知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D. 磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向 ‎【答案】D ‎【解析】只有当通过导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度大于，故A错误；公式是采用比值法定义的，B与F、IL等无关，不能说B与F成正比，与IL成反比，故B错误；一小段通电导线在某处不受磁场力，该处不一定无磁场，也可能是因为导线与磁场平行，故C错误；磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是小磁针北极所受磁场力的方向，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎2. 关于多用电表的使用，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 用电阻挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大 B. 当电压表、电流表使用应让电流从标“正”的接线柱流入多用电表，而当欧姆表使用时应让电流从标“负”的接线柱流入多用电表 C. 测量电压、电流前要进行机械调零，测电阻时不需要进行机械调零 D. 测量电阻时每次换挡都需要欧姆调零 ‎【答案】D ‎【解析】A、电阻的0在表盘右端，左端是无穷大，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度越小，故A错误；‎ B、多用电表测电流、电压、电阻时电流都是正接线柱流入，负接线柱流出，故B错误；‎ ‎............‎ 点睛：本题考查了多用电表分别充当电流表与电压表、欧姆表的使用方法及注意事项，是一道基础题，掌握基础知识是解题的前提，平时要注意基础知识的学习与积累。‎ ‎3. 如图所示,直线A是电源的路端电压和干路电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则(　 　)‎ A. R1接在电源上时,电源的效率高 B. R2接在电源上时,电源的效率高 C. R1接在电源上时,电源的输出功率大 D. 电源的输出功率一样大 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：A、B，电源的效率η===，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，故A正确，B错误．‎ C、D，由图线的交点读出，R1接在电源上时U=U0，I=I0，电源的输出输出功率P1=UI=U0I0；‎ R2接在电源上时U=U0，I=I0，电源的输出输出功率P2=UI=U0I0，故C、D均错误．‎ 故选：A．‎ ‎4. 一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测300Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为（ ）‎ A. 100Ω B. 300Ω C. 600Ω D. 1000Ω ‎【答案】C ‎【解析】当电流达到满偏电流的一半时，所测电阻与内部电阻相同，为中值电阻 中值电阻为，则 再由，得，则C正确，ABD错误；‎ 点睛：考查欧姆表的内部电路，明确中值电阻等于内阻，会由全电路欧姆定律求不同电流时的电阻值。‎ ‎5. 在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( )‎ A. A变大，V变大 B. A变小，V变大 C. A变大，V变小 D. A变小，V变小 ‎【答案】B ‎【解析】滑片P向右移动时，R电阻增大总电流减小，所以电流表示数 变小，电动势不变，内电压、R0两端电压减小，所以R两端电压增大，电压表示数 变大，故B正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ 视频 ‎6. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 通过电动机的电流为10 A B. 电源的效率为93.3%‎ C. 电动机线圈电阻的热功率为2 W D. 电动机的输出功率为18W ‎【答案】B ‎【解析】A项：电动机电压10V,说明R与r的电压是：E－10＝20V，电流：‎ B项：电源的效率：，故B正确；‎ C项：电动机线圈电阻的热功率：，故C错误；‎ D项：电动机的输出功率：，故D错误。‎ 点晴：电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律U＞IR，对于R和r是纯电阻，可以用欧姆定律求电流，根据功率关系求出电动机输出的功率。‎ ‎7. 质量为m、带电荷量为q的小球，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着动摩擦因数为μ的竖直墙由静止下滑，下列说法正确的是 A. 小球不受磁场力 B. 尽管小球受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒 C. 小球下滑的最大速度为 D. 小球下滑的加速度为重力加速度g ‎【答案】C ‎【解析】小球静止时只受重力，则加速度为a；下滑后，小球受洛伦兹力、重力、支持力及摩擦力，洛伦兹力水平向左，摩擦力竖直向上，故A错误；尽管小球受到磁场力的作用，但磁场力方向与速度方向垂直不做功，但是有摩擦力做负功，系统机械能不守恒，故B错误；‎ 当受力平衡时小球有最大速度：mg=μqvB，得 ，故C正确； 小球开始时只受重力，下滑后受向上的摩擦力，随着速度增大，洛伦兹力增大球与墙的压力变大，则摩擦力变大，加速度减小，故开始时加速度最大：a=g，故D错误．故选C．‎ 点睛：本题要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化．‎ ‎8. 正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流分别为I、2I、3I，已知无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反比，即，则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（ ）‎ A. a点最大 B. b点最大 C. C点最大 D. b,c两点一样大 ‎【答案】B ‎【解析】设正三角形的边长为2L，根据公式，结合矢量的叠加原理，则a、b、c三点的磁感应强度大小分别为：；； ；综上所述，故B正确，ACD错误；故选B．‎ 二、多选题 ‎9. 用如图所示图甲电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了图乙所示的U—I图象，由图象可知 A. 电池内阻的测量值是3.50Ω B. 电池电动势的测量值是1.40V C. 外电路发生短路时的电流为0.4A D. 电压表的示数为1.20V时电流表的示数 ‎【答案】BD ‎【解析】由图可知，电源的电动势约为，由图可知，当路端电压为时，电流为，故不是短路电流，由可知，当电压表示数为时，，故BD正确，AC错误。‎ 点睛：本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流。‎ ‎10. 如图所示，在倾角为α的光滑固定斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（　　）‎ A. ，方向垂直斜面向下 B. ，方向垂直斜面向上 C. ，方向竖直向上 D. ，方向竖直向下 ‎【答案】BC ‎【解析】A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故A错误；‎ B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则，即磁感应强度大小为：，故B正确；‎ C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则，即磁感应强度大小，故C正确；‎ D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误。‎ 点睛：通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向；学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向。‎ ‎11. 在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正确的是 A. 不变， 不变 B. 变大， 变大 C. 变大， 变小 D. 变大， 不变 ‎【答案】AD ‎【解析】根据欧姆定律得知：=R1，=R1，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，与均不变．故A正确．=R2，变大．根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-I（R1+r），则有=R1+r，不变．故BC错误．=R1+R2，变大．根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir，则有=r，不变．故D正确．故选AD.‎ 点睛：本题对于定值电阻，是线性元件有，对于非线性元件，．‎ 分析 的变化，要结合闭合电路的欧姆定律来分析.‎ ‎12. 如图所示，下端封闭、上端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量m=10g，电荷量的绝对值的小球，整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度B=0.2T，方向垂直纸面向内的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。g取10m/s2。下列说法中正确的是(　　)‎ A. 小球带负电 B. 小球在竖直方向做匀加速直线运动 C. 小球在玻璃管中的运动时间小于1s D. 小球机械能的增加量为1J ‎【答案】BD ‎【解析】由左手定则可知，小球带正电，选项A错误；玻璃管在水平方向做匀速运动，则竖直方向所受的洛伦兹力恒定，则竖直方向加速度不变，即小球在竖直方向做匀加速直线运动，选项B正确；小球在竖直方向的加速度，‎ 在管中运动的时间，选项C错误；小球到管口时的速度v=at=10m/s，机械能的增加量：，选项D正确；故选BD.‎ 三、实验题 ‎13. 某同学在实验室测定金属导体电阻的实验中：‎ ‎(1)游标卡尺测量长度如图甲所示，可知其长度为L=______mm；‎ ‎(2)如图乙所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=______mm；‎ ‎(3)选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择______倍率的电阻挡（填：“×1”或“×100”）．并______再进行测量，之后多用表的示数如图丙所示，测量结果为R=______Ω．‎ ‎【答案】 (1). 1.98 (2). 10.245——10.248 (3). ×1 (4). 重新进行欧姆调零 (5). 13Ω 点睛：本题考查了游标卡尺、螺旋测微器、欧姆表读数；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读。‎ ‎14. 现有一电池，电动势大约为，内阻约为，无法从标签上看清其电动势等数据.现要准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：‎ A.电流表（量程，内阻为）‎ B.电压表（量程,内阻为）‎ C.滑动变阻器（阻值范围）‎ D.定值电阻 E.定值电阻F.开关及导线.‎ ‎（1）由于实验室中电表量程不恰当，需要先将电表改装，该实验中电压表应_________联定值电阻_________（选填R1或R2），电流表应_______联定值电阻_________（选填R1或R2）.‎ ‎（2）在虚线框中画出实验电路原理图______________________________.‎ ‎（3）若采用了正确的实验电路，通过改变滑动变阻器的阻值，得到了多组电压表示数和电流表示数I，作出了U-I图像，若图像在纵轴的截距为，图像的斜率绝对值为，则电源电动势为__________，内阻为__________.‎ ‎【答案】 (1). 串 (2). (3). 并 (4). (5). 电路原理图如图所示:‎ ‎ (6). (7). ‎ ‎【解析】（1）电源的电压约为20V，电压表量程只有15V，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，故定值电阻应选择R1；电流表量程只有0.6A，则应并联阻值较小的定值电阻R2.‎ ‎（2）实验电路原理图.‎ ‎（3）若设电流表读数为I，因R2=RA，则电路总电流为2I；电压表读数为U，因R1=RV，则电路总电流为2U，由闭合电路的欧姆定律可得：2U=E-2Ir，即U=0.5E-Ir则a=0.5E，E=2a；r=b.‎ 四、计算题 ‎15. 如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为1.6V和0.4A；当S断开时，它们的示数变为1.7V和0.3A，求电源的电动势和内阻。‎ ‎【答案】2.0V 1Ω ‎【解析】S闭合时，根据闭合电路欧姆定律得：‎ 即 ①‎ S断开时，根据闭合电路欧姆定律得：‎ 即②‎ 联立①②式得：，。‎ 点睛：分析电路结构，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律列出含E和r的方程；求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解。‎ ‎16. 重为G=0.1N的金属棒ab，放在光滑的平行金属导轨上，如图所示，轨道间距为L=0.5m，所在平面与水平面的夹角为30º,匀强磁场垂直于轨道平面向上，电源电动势E=3V，电源内阻r=0.5Ω金属棒电阻R=5.5Ω，其余电阻不计，若金属棒恰好静止，求：‎ ‎（1）流经金属棒的电流；‎ ‎（2）磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】（1）0.5A （2）0.2T ‎【解析】‎ ‎（1）根据闭合电路欧姆定律可以得到，回路中的电流为：；‎ ‎（2）对金属棒受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件，有：，则：‎ 由以上三式代入数据，解得：。‎ 点睛：本题比较简单，结合安培力特点考查了物体的平衡，注意公式的应用条件，以及公式中各个物理量的含义。‎ ‎17. 如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎(1)小球在最高点N的速度大小；‎ ‎(2)小球在最高点N所受的洛伦兹力F；‎ ‎(3)小球的初速度v0。‎ ‎【答案】(1)1m/s (2) （3）4.58m/s ‎【解析】（1、2）设小球在最高点N的速度为，则小球在最高点所受洛伦兹力为：‎ 方向竖直向上；由于小球恰好能通过最高点N，故小球在最高点N由洛伦兹力和重力共同提供向心力，即：‎ 两式联立得：，；‎ ‎（2）由于无摩擦力，且洛伦兹力不做功，所以小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得：‎ 其中，联立解得：。‎ 点睛：解答该题要挖掘出恰能通过圆形轨道的最高点所隐藏的隐含条件，就是对轨道无压力，该题在此时提供向心力的是重力和洛伦兹力的合力，这是解决此题的关键。‎ ‎18. 如图所示，大量质量为m、电荷量为＋q的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出。已知A、B间电压为U0；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直。假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用，则：‎ ‎(1)求粒子在偏转电场中运动的时间t；‎ ‎(2)求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U；‎ ‎(3)接第(2)问，当偏转电压为U/2时，求粒子进出磁场位置之间的距离。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）粒子在AB间加速，有（2分）‎ 又粒子在偏转电场中，水平方向：（2分）‎ 所以：（1分）‎ ‎（2）当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大即（2分）‎ 又（1分）‎ 且（1分）‎ 代入第（1）问数据得：（2分）‎ ‎（3）设粒子进入偏转电场时速度为v0，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为θ，在磁场中轨道半径为r 粒子离开偏转电场时，（1分）‎ 在匀强磁场中：（2分）‎ 粒子进出磁场位置之间的距离（1分）‎ 解得（2分）‎ 说明：该结果与偏转电压U无关 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动