【物理】云南省临沧市双江县第一中学2019-2020学年高二上学期12月月考试题

【物理】云南省临沧市双江县第一中学2019-2020学年高二上学期12月月考试题

云南省双江县第一中学2019-2020学年上学期12月份考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.如图所示，M、N为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒，所带电荷量相同，且平行正对放置，两棒中点分别为O1、O2，a、b、c、d、e为O1O2连线上的六等分点，a点处有一带正电的固定点电荷．已知c处和d处的场强大小均为E0，方向相反，则b处的场强大小为(　　)‎ ‎-A．E0 -B．- C． D．‎ ‎2.某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测量某Rx的阻值分别为R1和R2，则测量值R1、R2和真实值Rx之间的关系是(　　)‎ A．R1＞Rx＞R2 B．R1＜Rx＜R2 C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx ‎3.如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，E点位于CD边上，且ED＝L，三个完全相同的带电粒子1、2、3分别以大小不同的初速度v1、v2、v3从A点沿AB方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子1、2、3分别从C点、E点、D点射出．若t1、t2、t3分别表示粒子1、2、3在磁场中的运动时间．则以下判断正确的是(　　‎ A．v1∶v2∶v3＝6∶2∶3 B．v1∶v2∶v3＝4∶3∶2‎ C．t1∶t2∶t3＝2∶3∶4 D．t1∶t2∶t3＝3∶4∶6‎ ‎4.下列说法中与实际情况相符的是(　　)‎ A． 地球的磁偏角是一个定值 B． 地磁场的北极在地理位置的北极附近 C． 除了地球外，到目前为止其他星球上还没有发现磁现象 D． 郑和出海远航比哥伦布的远洋探险先使用指南针 ‎5.图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等腰三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从底边中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　)‎ A． 向上 B． 向下 C． 向左 D． 向右 ‎6.关于电流，以下说法正确的是(　　)‎ A． 通过截面的电荷量多少就是电流的大小 B． 电流的方向就是电荷定向移动的方向 C． 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 D． 导体两端没有电压就不能形成电流 ‎7.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在垂直纸面向里运动的匀速电子束．∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为(　　)‎ A．∶1 B．∶2 C． 1∶1 D． 1∶2‎ ‎8.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是(　　)‎ A． 油滴必带正电荷，电荷量为 B． 油滴必带正电荷，比荷＝‎ C． 油滴必带负电荷，电荷量为 D． 油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝‎ ‎9.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2‎ 使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是(　　)‎ A．P1＞P2 B．P1＜P2 C．P1＝P2 D． 无法确定 ‎10.如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（　　）‎ A． 向左 B． 向右 C． 向上 D． 向下 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 1带正电 B． 1带负电 C． 2不带电 D． 3带负电 ‎12.(多选)等量异种点电荷＋Q和－Q固定，在它们的连线和中垂线上有a、b、c三点，如图所示．现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则在此全过程中(　　)‎ A． 所受电场力一直增大 B． 所受电场力方向一直不变 C． 电势一直减小 D． 电势能先增大后减小 ‎13.(多选)质量为m、电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块经时间t 后停了下来，此过程物块的移动距离为s.设此过程中q不变，则(　　)‎ A．s> B．s< C．t> D．t<‎ ‎14.(多选)关于安培分子电流假说的说法正确的是(　　)‎ A． 安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说 B． 为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说 C． 事实上物质内部并不存在类似的分子电流 D． 根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据，如图是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)‎ ‎(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；‎ ‎(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是_________________________________________；‎ ‎(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”)；‎ ‎(4)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是___________________________________.‎ ‎16.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A.现有如下器材可供选择：‎ 电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.6 Ω)‎ 电压表V(量程3 V，内阻约为3 kΩ)‎ 待测电阻丝Rx(阻值约为0.5 Ω)‎ 标准电阻R0(阻值5 Ω)‎ 滑动变阻器R1(5 Ω，2 A)‎ 滑动变阻器R2(200 Ω，1.5 A)‎ 直流电源E(E＝6 V，内阻不计)‎ 开关S、导线若干 ‎(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；‎ ‎ ‎ ‎(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法；‎ ‎(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接；‎ ‎(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；‎ ‎(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图所示，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.‎ ‎18.如图所示，两平行金属板A、B长为L＝8 cm，两板间距离d＝8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－10C，质量为m＝1.0×10－20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×106m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．(静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，粒子的重力不计)‎ ‎(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？‎ ‎(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹．‎ ‎(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．‎ ‎19.如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：‎ ‎(1)导体棒受到的摩擦力的大小和方向；‎ ‎(2)若磁场方向改为竖直向上，其他条件不变，导体棒仍静止，求此时导体棒所受的摩擦力大小.‎ ‎20.如图所示的直角坐标系xOy中，x<0，y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上P点坐标为(－L,0)，y轴上M点的坐标为(0，L)．有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过M点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O.不计重力．求：‎ ‎(1)粒子在M点的速度v′；‎ ‎(2)C点与O点的距离x；‎ ‎(3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D 2.A 3.D 4.D 5.B 6.D 7.B 8.A 9.A 10.A ‎11.ACD 12.AB 13.AD 14.BD ‎15.　(1)连线如图 ‎(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了 ‎(3)右 ‎(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大 ‎【解析】　(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法，这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大，而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好，只能将电压表与灯泡直接并联，采用电流表的外接法，这样误差较小.‎ ‎(2)由于整个电路分成两条支路，电压表这条支路无故障，而灯泡这个支路出故障，只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致，导致电压表直接接入干路，电阻过大，滑动变阻器无法控制电流，电流表几乎不偏转.‎ ‎(3)小灯泡的额定电压为2.5 V，要增大电压必须调节滑动变阻器，让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大，所以P要向右滑动.‎ ‎(4)从伏安特性曲线可以看出，电压升高时，电压表示数与电流表示数的比值增大，故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大.‎ ‎16.(1)C　(2)R1　分压　(3)　(4)(－R0)　(5)1.205(±0.002) mm ‎【解析】　(1)电阻Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25 V，约为电压表量程的，需要在待测电阻Rx两端串联分压电阻，即串联标准电阻R0，此时R0＋Rx＜，电流表采用外接法，选项C正确.‎ ‎(2)滑动变阻器若选用R2并采用限流接法，调控范围小，操作不便，而电源内阻不计，不用考虑大电流时电源电动势的变化，因而选择R1，并采用分压接法.‎ ‎(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示.‎ ‎(4)待测电阻Rx＝－R0.‎ 由电阻定律有Rx＝＝，联立解得ρ＝(－R0).‎ ‎(5)螺旋测微器的读数为1 mm＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm.‎ ‎17.　‎ ‎【解析】　设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变，即 vBsin 30°＝v0sin 60° ①‎ 由此得vB＝v0②‎ 设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUAB＝m(v－v) ③‎ 联立②③式得UAB＝.‎ ‎18.(1)3 cm　12 cm　(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)‎ ‎(3)负电　1.04×10－8C ‎【解析】(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)：‎ y＝at2‎ a＝＝‎ L＝v0t 则y＝at2＝·()2＝0.03 m＝3 cm 粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS交于H，设H到中心线的距离为Y，则有＝，解得Y＝4y＝12 cm ‎(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)‎ ‎(3)粒子到达H点时，其水平速度vx＝v0＝2.0×106m/s 竖直速度vy＝at＝1.5×106m/s 则v合＝2.5×106m/s 该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电 根据几何关系可知半径r＝15 cm k＝m 解得Q≈1.04×10－8C ‎19.　(1)0.06 N　沿斜面向下　(2)0‎ ‎【解析】　(1)由闭合电路欧姆定律得I＝＝1.5 A ab棒所受安培力F＝BIL＝0.3 N，由左手定则知方向沿斜面向上 mgsinθ＝0.24 N＜F，则f1＝F－mgsinθ＝0.06 N，沿斜面向下.‎ ‎(2)若磁场方向改为竖直向上，则安培力F＝0.3 N，方向水平向右 f2＝mgsinθ－Fcosθ＝0.‎ ‎20.(1)2v　(2)L　(3)‎ ‎【解析】(1)设粒子在由P到M的过程中运动时间为t，在M点时速度为v′，沿x轴正方向的速度大小为vx，带电粒子在第二象限做匀变速曲线运动，则：‎ ‎＝vt＝L　①‎ ‎＝vxt＝L②‎ v′2＝v2＋v③‎ 联解①②③得：v′＝2v④‎ ‎(2)设粒子在M点的速度v′与y轴正方向的夹角为θ，如图所示，‎ 则：‎ tanθ＝⑤‎ 粒子在x≥0的区域内受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示．⑥‎ 设轨迹半径为R，由几何关系有：‎ ‎＝2Rsinθ＝L⑦‎ x＝2Rcosθ⑧‎ 联解⑤⑥⑦⑧得：x＝L⑨‎ ‎(3)设粒子质量为m，带电荷量为q，则：‎ qE·＝mv′2－mv2⑩‎ qv′B＝m⑪‎ 联解⑧⑨⑩⑪得：＝‎