福建省霞浦第一中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（B卷）

福建省霞浦第一中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（B卷）

霞浦一中2020学年第一学期高二年第一次月考 ‎ 物理试卷（B卷）‎ ‎（满分：100分 时间：90分钟）‎ 命题人:高二物理备课组 第一部分 选择题（共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1-8每题只有一个选项是正确的．9-12每题有多个选项是正确的，选对得4分，选不全得2分，选错或不选不得分。）‎ ‎1．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）‎ A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉 ‎2．加速度是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量的表达式不是用这种物理方法的（ ）‎ A．电流 B．电场强度 C．电容 D．电阻 ‎3．电场中有a、b两点，a点电势为4V，带电量为C的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功J，则 （ ）‎ A．b点电势是2V B．a、b两点中，b点电势较高 C．此电荷的电势能增加 D．该电荷速度一定减小 I U O R1‎ R2‎ ‎4．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 （ ）‎ A．两电阻的阻值为R1大于R2‎ B．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压 C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率 D．两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流 ‎5．如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′点，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿+x方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为（ ）‎ A．+z方向， B．-y方向，‎ C．-z方向， D．沿悬线向上，‎ ‎6．如图所示是一火警报警电路的示意图．其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 (　　 )‎ A．I变大，U变小 B．I变小，U变大 C．I变小，U变小 D．I变大，U变大 ‎7．如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场中，有一带正电小球从A静止释放，且能沿轨道前进，并恰能通过半圆形轨道最高点C.现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度H′与原释放高度H的关系是 (　　 )‎ A．H′H D．无法确定 ‎8．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量．如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则 (　　 )‎ A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为 C．电容器的电容为 D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 ‎9．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，实线为一个质子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中的，a的电势最高 B．质子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．质子通过P点时的动能比通过Q点时大 D．质子通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎10．如图，电源电动势E=10V，内阻r=0．5Ω，电动机M的电阻RM=1Ω，电阻R=1．5Ω，此时电动机正常工作，理想电压表的示数为3V．则 A．电动机两端的电压为7V B．电动机电阻上的热功率为4W C．电动机转化为机械能的功率为8W D．电源的效率为66.7%‎ ‎11．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带正电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是 (　　 )‎ A．如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动 B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将向下偏转 C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 ‎12．如图所示为一个质量为m、带电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为 (　　 )‎ A．0 B．mv C． D．m(v－)‎ 第二部分 非选择题（共52分）‎ ‎45‎ ‎40‎ ‎35‎ ‎0‎ 二、实验题（两题，共16分）‎ ‎13．（7分）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，‎ ‎(1) 首先用螺旋测微器测量其直径，其值为__________mm。‎ 为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：‎ A．多用电表 B．电压表V C．电流表A D．电源 E．滑动变阻器R F导线、电键若干 ‎(2) 在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×‎10”‎欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×‎1”‎)，并要重新进行______________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；‎ ‎(3) 在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。‎ ‎20．（9分）某同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r。‎ ‎⑴ 先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_______V。‎ 图甲 ‎·‎ S A V E、r 图乙 ‎·‎ ‎⑵ 再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物。‎ ‎⑶ 由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线。由 图象可得E＝_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）。‎ 图丙 ‎－‎ ‎3‎ ‎15‎ V ‎－‎ ‎3‎ ‎0.6‎ A ‎+‎ ‎－‎ 图丁 I/A U/V ‎1.50‎ ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ ‎0.00‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ 三、 计算题（本题包括3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和单位）‎ ‎15．（9分）在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=‎0.20 m，已知AB连线与电场线夹角为=60°，今把一电荷量的检验电荷放入该匀强电场中，其受到的电场力的大小为，方向水平向左。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小和方向；‎ ‎（2）若把该检验电荷从A点移到B点，电势能变化了多少；‎ ‎（3）若A点为零电势点，B点电势为多少。‎ d L d/2‎ ‎（甲）‎ d L d/2‎ ‎（乙）‎ v D D ‎16．（12分）有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速射入，其方向平行于极板，并打在极板边缘的D点，如下图（甲）所示。电子的电荷量用e表示，质量用表示，重力不计。回答下面问题（用字母表示结果）.‎ ‎（1）求电子打到D点的动能；‎ ‎（2）电子的初速必须大于何值，电子才能飞出极板；‎ ‎（3）若极板间没有电场，只有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电子从极板左端的正中央以平行于极板的初速v射入，如下图（乙）所示，讨论电子的初速v何值，电子才能从右边飞出极板？‎ ‎17．（15分）空间中有一直角坐标系，其第一象限中在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中，如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R，其中沿AO1方向射入的粒子恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点。不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求：‎ （1） 粒子射入磁场时的速度大小 （2） 电场强度的大小 （3） 速度方向与AO1夹角为60°（斜向右上方）的粒子到达x轴所用的时间。‎ 霞浦一中2020学年第一学期高二年第一次月考 物理试卷（B卷）参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 C A B B C D 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A C ABD BC BD ABD ‎13. （1）0.885±‎0.002mm （2分）‎ ‎（2）“”欧姆挡 欧姆调零 9 Ω （3分）‎ ‎（3）如右图所示 （2分）‎ ‎14.⑴ 1.45±0.01（1分）（有效数字位数不对的，不给分）‎ ‎⑵连线如图甲（2分）‎ ‎⑶图乙（2分） （画折线不给分）‎ 图乙 I/A U/V ‎1.50‎ ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ ‎0.00‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ ‎ 1.49±0.01（2分） 1.0～1.1（2分）‎ 图甲 ‎－‎ ‎3‎ ‎15‎ V ‎－‎ ‎3‎ ‎0.6‎ A ‎+‎ ‎－‎ ‎15．（1）电场强度E的大小为 E=F/q =2×104N/C, （2分） 方向水平向右．（1分）‎ ‎（2）检验电荷从A点移到B点电场力做的功WAB=-Fxcosθ ‎=-4.0×10-4×0.2×cos60°J=-4.0×10-5J（2分）‎ 由电场力做功与电势能变化关系得,电势能增加了4×10-5J．（1分）‎ ‎（3）由UAB=WAB/q得：UAB =2.0×103V（2分）‎ 又UAB=φA-φB, φA=0‎ 解得,φB= -2.0×103V （1分）‎ ‎16．解：（1）设电子打到D点时的动能为Ek，由动能定理可得：‎ ‎ （2分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（2）设电子刚好打到极板边缘时的速度为v，电子在平行板电容器间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为a，在电场中的飞行时间为t，则由电场力及牛顿第二定律、平抛运动的规律可得：‎ ‎ （1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 由③④⑤式联立解得： （1分）‎ 所以电子要逸出电容器，必有： （1分）‎ ‎（3）在只有磁场情况下电子要从右边逸出电容器，.‎ 做半圆周运动其半径：‎ 由⑩式解得： （1分）‎ 由洛仑兹力和向心力公式可得： （1分）‎ 由式解得： （1分）‎ 电子避开极板的条件是： （1分）‎ ‎17解析：(1)设粒子射入磁场时的速度大小为v，因在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得qvB＝m（2分）   得v＝（1分）‎ ‎（2）如图甲所示，因粒子的轨迹半径是R，故沿AO1方向射入的粒子一定从与圆心等高的D点沿x轴负方向射入电场，则粒子在电场中从D点到N点做类平抛运动，有2R＝vt（1分）‎ 甲 R＝t2（1分）‎ 解得E＝（2分）‎ ‎(3)‎ 乙 对于速度v(斜向右上方)的粒子，轨迹如图乙所示，轨迹圆心为C，从M点射出磁场，连接O‎1M，四边形O1MCA是菱形，故CM垂直于x轴，速度方向偏转角度等于圆心角θ＝150°，（2分）‎ 速度为v的粒子在磁场中运动的时间为t1＝T＝（1分）‎ 粒子离开磁场到y轴的距离MH＝，在无场区运动的时间t2＝=（1分）‎ 设粒子在电场中到达x轴运动的时间为t3，HO＝R＋，则R＋＝t，（1分）‎ 解得t3＝(＋1)（1分）‎ 故粒子到达x轴的时间为 t＝t1＋t2＋t3＝(＋3＋2)（2分）‎