2017-2018学年江西省上高二中高二上学期第三次月考物理试题

2017-2018学年江西省上高二中高二上学期第三次月考物理试题

‎2017-2018学年江西省上高二中高二上学期第三次月考物理试卷 命题：邓 涛 ‎ 一、选择题(1-8单选，9-12多选。每题4分，总计48分)‎ ‎1．关于电场的性质正确的是：（ ）‎ A. 电场强度大的地方，电势一定高 B. 正点电荷产生的电场中电势都为正 C. 匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比 D. 电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快 ‎2．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为 （ ）‎ A. 8eV B. 13eV C. 20eV D. 34eV ‎3．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力）由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 点电荷在从P点到O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B. 点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷将在O点两侧往复运动。‎ D. 点电荷运动到O点时加速度最大。‎ ‎4．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是 A. 溶液内电流方向从A到B，电流为 B. 溶液内电流方向从B到A，电流为 C. 溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消 D. 溶液内电流方向从A到B，电流为.‎ ‎5．在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，电池的开路电压等于电池在断路时（即没有电流通过两极时）电池两极的电压，则电池板的内阻值约为（ ）‎ A. 0.14Ω ‎ B. 0.16Ω ‎ C. 6.23Ω ‎ D. 7.35Ω ‎6．物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子．金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类是P型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN ‎，则下列判断中正确的是（ ）‎ A．如果是P型半导体，有φM＞φN B．如果是N型半导体，有φM＜φN C．如果是P型半导体，有φM＜φN D．如果是金属导体，有φM＜φN ‎7．如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在“0”度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中故障可能是  （   ）‎ A. 电流表坏了，或开关S接触不良．‎ B. 灯泡L1的灯丝断了，或L1的灯泡与灯座接触不良．‎ C. 电流表和两个灯泡都坏了．‎ D. 从a点开始，经过灯泡L2到b点的这段电路中有断路．‎ ‎8．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎9．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小 B. 若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小 C. 保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小 D. 保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变 ‎10．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是 A．增大匀强电场间的加速电压 B．减小狭缝间的距离 C．增大磁场的磁感应强度 D．增大D形金属盒的半径 ‎11．如图所示，O点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动，下列说法正确的是(   )‎ A. 粒子的速度大小为 B. 粒子的速度大小为 C. 与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D. 与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 ‎12．如图所示的直角坐标系中，第一象限内分布着均匀辐射的电场．坐标原点与四分之一圆弧的荧光屏间电压为U；第三象限内分布着竖直向下的匀强电场，场强大小为E，大量电荷量为﹣q（q＞0）、质量为m的粒子，某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v0沿x 轴正方向射入匀强电场，若粒子只能从坐标原点进入第一象限，其它粒子均被坐标轴上的物质吸收并导走并不影响原来的电场分布，不计粒子的重力及它们间的相互作用，下列说法正确的是 A. 能打到荧光屏的粒子，进入O点的动能必须大于qU B. 能进入第一象限的粒子，在匀强电场中的初始位置分布在一条直线上 C. 到达坐标原点的粒子速度越大，到达O点的速度方向与y轴的夹角θ越大 D. 若U＜，荧光屏各处均有粒子到达而被完全点亮 二、填空题（每空2分，总计16分）‎ ‎13．用伏安法测定电源的电动势和内阻．提供的实验器材有：‎ A．待测电源（电动势约18V，内阻约2Ω）‎ B．电压表（内阻约几十kΩ，量程为6V）‎ C．电流表（内阻约为0.3Ω，量程为3A）‎ D．滑动变阻器（0～50Ω，3A）‎ E．电阻箱（最大阻值999999Ω）‎ F．开关 G．导线若干 ‎(1)为完成实验，该同学将量程6V电压表扩大量程，需测定电压表的内阻，该同学设计了图1所示的甲、乙两个电路，经过思考，该同学选择了甲电路，该同学放弃乙电路的理由是：________．‎ ‎(2)该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：‎ ‎①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；‎ ‎②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到6.0V；‎ ‎③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为2.0V时，电阻箱的阻值如图2所示，示数为_____Ω；‎ ‎④保持电阻箱的阻值不变，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为_____V．‎ ‎(3)将此电压表（表盘未换）与电流表连成如图3所示的电路，测电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表和电流表示数，做出的U-I图象如图4所示，则电源的电动势为_____V，内阻为_____Ω．（结果保留三位有效数字）‎ ‎14．在物理课外活动中，某物理兴趣小组根据所学知识制作了一个简单的欧姆表，实验原理如图所示，其中选用的电流表的满偏电流为1mA，欧姆表盘尚未刻度。‎ ‎(1)为了测量该欧姆表的内阻和表内电源电动势，甲同学进行了如下实验：‎ ‎①将A、B接线柱短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；‎ ‎②将A、B接线柱同一电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针刚好指在表盘的中间刻度处，此时电阻箱的电阻值为3000Ω。‎ ‎③计算该欧姆表内电池的电动势为_____V． ‎ ‎(2)乙同学进行实验探究的设计想利用该欧姆表测一个内阻不计的未知电源电动势。于是将该欧姆表调零后，分别用A、B接线柱与未知电源的正、负极连接，若指针指在所示位置，则待测电源的电动势为______V．（保留两位有效数字）。‎ ‎(3)为探究该实验测验是否准确，丙同学根据所学知识设计了如下的实验：电路图如图所示：其中E为供电电源，ES为电动势已知的标准电源（其电动势用ES表示），Ex是待测电动势的电源，K为单刀双掷开关，G为灵敏电流及，B为滑动触头，AC是一条粗细均匀的电阻线。实验步骤如下：‎ ‎①将K合向触点1，调节C，使得G的示数为0；并测得C到A的距离为L1‎ ‎②将K合向触点2，调节C，使得G的示数为0；并测得C到A的距离为L2,则待测电源的电动势为______。（用ES、L1、L2表示）‎ ‎2019届高二年级第三次月考物理试卷答题卡 一、选择题（1-8单选，9-12多选。每题4分，总计48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 二、填空题（每空2分，总计16分）‎ ‎13、（1） ‎ ‎（2） （3） ‎ ‎14、（1） （2） （3） ‎ 三、计算题(共4个小题)‎ ‎15．（8分）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为时，电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。求： ‎ ‎（1）电源的电动势E和内阻r. ‎ ‎（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值为多少?‎ ‎16．（8分）如图所示，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，圆弧半径为R．A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端．PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动。已知匀强电场的电场强度（g为重力加速度），小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力。求：‎ ‎(1)小球到达B点时对圆弧轨道的压力；‎ ‎(2)小球在圆弧轨道运动过程中速度最大为多少？‎ ‎17．（6分）如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=0.3m，不计重力，求磁场的磁感应强度。‎ ‎18．（14分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。‎ ‎（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；‎ ‎（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小 ‎（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？‎ ‎（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。‎ ‎2019届高二年级第三次月考物理试卷答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D C C D D C D A CD CD AC AD ‎13． 电路中电流太小，电流表无法准确测量 50452 18 17.4 1.60‎ ‎14． 3 1.2 L1ES/ L2‎ ‎15．（1）6V， ；（2）9W.‎ ‎【解析】试题分析：(1)电路欧姆定律： 列方程即可求解；(2) 理解当外电阻与内阻相等时电源的输出功率最大。‎ ‎(1)由闭合电路欧姆定律： ， ，联立上式并代入数据解得：E=6V，r=1Ω ‎(2) 由电功率表达式： ，将上式变形为： ，由上式可知R=r=1Ω时P有最大值为。‎ ‎16． (1) (2) ‎ ‎【解析】试题分析: （1）小球从P运动到A的过程中，由动能定理得：‎ ‎ 解得： ‎ 小球在最低点B时，根据牛顿第二定律得： 解得： ‎ 则由牛顿第三定律得：小球对圆弧轨道的压力大小为 ‎（2）重力场和电场看成等效场；对小球等效最低点为F点，在F点小球的速度最大，设OF与竖直方向的夹角为，在此位置小球所受的电场力与重力的合力方向沿半径向外，则有：‎ 则知： ， ‎ 设小球在圆弧轨道运动过程中速度最大为，小球从P到F的过程，根据动能定理得：‎ 解得： ‎ ‎17‎ ‎18．（1）（2）（3）50%（4）‎ ‎【解析】（1）离子在Ⅰ区域初速度为0开始加速，由动能定理： ‎ 可得 ‎ ‎（2）进入DF极板的离子恰好不从极板射出，确定圆心；尘埃在磁场中的半径r=d,如图所示；‎ ‎ 磁场中洛伦磁力提供向心力：    ‎ ‎（3）电场、磁场同时存在时，尘埃匀速直线，满足：qE=qvB   ‎ ‎ 撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离DF极板y的粒子恰好离开电场：由平抛运动规律：y=，d=vt  解得：y=0.5d    ‎ 当y>0.5d时，时间更长，水平位移x>d，即0.5d到d这段距离的粒子会射出电场，‎ 则从平行金属板出射的尘埃占总数的百分比  ‎ ‎（4）设两离子在磁场中做圆周运动的半径为R1和R2，根据洛伦兹力做向心力得 代入得： ‎ 则半径关系为 ‎ 因为m1≤4m2，则有R1≤2R2，此时狭缝最大值x同时满足（如图所示）‎ x=2R1-2R2 d=2R1+ x 解得： ‎