安徽省天长中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题

安徽省天长中学2020学年高二物理上学期第二次月考试题

天长中学 2020 学年度第一学期第二次段考 高二物理试卷 一.选择题（共 40 分。在每小题所给处的四个选项中，第 1~6 小题只有一项符合题 目要求，第 7~10 小题有多项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分， 有选错得 0 分） 1.下列有关电磁场的说法正确的是(　　 ) A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的 磁场力 F 与该导线的长度 L、通过的电流 I 的乘积的比值 B＝ F IL，即磁场中某点的磁 感应强度 B．通电导线在磁场中某点不受磁场力的作用，则该点处的磁感应强度不一定为零 C．由 F=BIL 可知，电流元在磁场中某点受到的磁场力方向与该点处的磁场方向相同 D．由 F=qE 可知，试探电荷在电场中某点受到的静电力的方向与该点处电场强度的 方向相同 2.一根横截面积为 S 的铜导线，通过电流为 I．已知铜的密度为 ρ，铜的摩尔质量 为 M，电子电荷量为 e，阿佛加德罗常数为 NA，设每个铜原子只提供一个自由电子， 则铜导线中自由电子定向移动速率为（　　） A． B． C． D． 3.如 图 所 示 ，电 源 电 动 势 E=3V ，小 灯 泡 L 标 有“2V　 0.4W”，开关 S 接 1，当滑动变阻器调到 R=4Ω 时，小灯泡 L 正常发光；现将开关 S 接 2，小灯泡 L 和电动机 M 均正 常工作，则（　　） A．电源的内阻为 1Ω B．电动机的内阻为 2Ω C．电动机正常工作的电压为 1 V D．电源的效率为 80% 4.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度 ，即磁感应强度 B 与导线中的电 A MI N Seρ AMIN Seρ AIN M Seρ AIN Se M ρ IB k r = 流 I 成正比、与该点到导线的距离 r 成反比．如图，两根互相平行的长直导线过纸 面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流．a、o、b 在 M、N 的连线上，o 为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 o 点 的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．o 点处的磁感应强度最大 B．a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b、c、d 四点处磁感应强度的大小相等，方向不同 5.如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r．将滑动变阻器滑片向下滑动， 理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为△I，则（　　） A．V3 的示数增大 B．△U1<△U2<△U3 C．△U3 与△I 的比值等于 R D．电源的输出功率一定增大 6.质量为 m 的小球带+q 电荷，由长为 L 的绝缘绳系住，在水平 向右，场强为 E 的匀强电场中最初静止于 A 点，如图所示，已知 θ=60°，为了让小球在竖直平面内做完整的圆周运动，问在 A 点至少给小球的初速度为多少（　　） A． B． C． D． 7.如图所示，在 y 轴上关于 O 点对称的 A、B 两点有等量同种点 电荷+Q，在 x 轴上 C 点有点电荷﹣Q，且 CO=OD，∠ADO=60°．下 列判断正确的是（　　） A．O 点电场强度为零 B．D 点电场强度为零 C．若将点电荷+q 从 O 移向 C，电势能增大 D．若将点电荷﹣q 从 O 移向 C，电势能增大 2gL 5gL 8gL 10gL I/A U/V 0.2 1.2 1 0.8 0.6 0.4 10862O 4 8.某额定电压为 8V 的灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将它与一个 R=7Ω 的定值电 阻串联后接在一个电动势为 E=8V，内阻为 r=1Ω 的电源上，则下列说法正确而的是 （ ） A.通过灯泡的实际电流约为 1.0A B.通过灯泡的实际电流约为 0.6A C.灯泡的实际功率为约为 2.0W D.灯泡两端的电压约为 4.0V 9.如图所示，A、B 为平行金属板，两板相距为 d2，分别与电源两极相连，两板的中 央各有一小孔 M 和 N，今有一带电质点，自 A 板上方相距为 d1 的 P 点由静止自由下 落（P、M、N 在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达 N 孔时速度恰好为零，然 后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则（　　） A．把 A 板向上平移一小段距离，质点自 P 点自由下落后仍能 返回 B．把 A 板向下平移一小段距离，质点自 P 点自由下落后仍能 返回 C．把 B 板向上平移一小段距离，质点自 P 点自由下落后将穿过 N 孔继续下落 D．把 B 板向下平移一小段距离，质点自 P 点自由下落后将穿过 N 孔继续下落 10.如图甲所示，一平行板电容器极板长 l ＝10 cm，宽 a＝8 cm，两极板间距为 d＝4 cm，距极板右端 处有一竖直放置的荧光 屏．在平行板电容器左侧有一长 b＝8 cm 的 “狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面均 匀、连续不断地向电容器内射入比荷为 2×1010 C/kg，速度为 4×106 m/s 的带电粒 子．现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中 运动所用的时间远小于交流电的周期．下面说法正确的是(　　) A．粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为 6.25 cm B．粒子打在屏上的区域面积为 64 cm2 C．在 0～0.02 s 内，进入电容器内的粒子有 64%能够打在屏上 D．在 0～0.02 s 内，屏上出现亮线的时间为 0.012 8 s 2 l 二.实验题（包含 2 个小题，第 11 题 8 分，第 12 题 10 分，共 18 分。） 11.（1）图甲是一个双量程的电压表，当使用 a、b 两个端点时，量程为 0～3V，当 使用 a、c 两个端点时，量程为 0～15V．已知电流表的内阻 Rg 为 500Ω，满偏电流 Ig 为 600μA．则电阻 R1 和 R2 的值应该分别为 　　 Ω 和　　 Ω． （2）图乙是一个双量程电流表，当使 用 a、b 个端点时，量程为 3A，当使用 a 、c 两个端点时，量程为 0.6A ．已知 表头的内阻 Rg 为 950Ω ，满偏电流 Ig 为 30mA．则电阻 R1、R2 的值应分别为　　 Ω 和　　 Ω． 12.某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实 验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关 和导线若干，该同学按图甲所示电路进行实验， 测得的数据如下表所示． 实验次数 1 2 3 4 5 R(Ω) 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0 I(A) 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20 1/I(A－1) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 (1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_______________ (选填“R－I” 或“R－1 I”)图象； (2)利用测得的数据在图乙中坐标纸上画适当的图象； (3)由图象可知，该电池的电动势 E＝__________V，内阻 r＝_________Ω； (4)利用实验电路测出的电动势 E 测和内阻 r 测与真实值 E 真和 r 真相比，理论上 E 测 _____E 真，r 测_____r 真(选填“＜”、“＞”或“＝”)． 三.计算题（包含 3 个小题，共 42 分。） 13.(12 分)如图所示的电路中，电源的电动势 E＝6V，内阻 r＝1 Ω，电阻 R 1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容 C＝3.6 μF，二极管 D 具有单向导电 性，开始时，开关 S1 闭合，S2 断开． (1)合上 S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？ (2)合上 S2，待电路稳定以后再断开 S1，求断开 S1 后流过 R1 的电荷 量是多少？ 14.（14 分）如图所示，在磁感应强度 B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中，有一 个与水平面成 θ=37°角的平行导电滑轨，滑轨上放一个可以自由滑动的金属杆 ab。 已知接在滑轨中的电源电动势 E=12V，内阻 r=0.5ῼ，滑轨间距 L=0.5m，金属杆质量 m=0.2kg ，杆与平行滑轨间的动摩擦因数 μ=0.5 ，不计 滑轨与 ab 杆的电阻，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s2，求接在滑轨上的变阻器 R 的阻值在什么范围 内变化时，可以使 ab 杆在滑轨上保持静止。 15.（16 分）在倾角θ=30°的光滑绝缘的斜面上，用长为 L 的绝缘轻杆连接两个质 量均为 m 的带电小球 a 和 b，它们组成一带电系统，a、b 小球所带的电荷量分别为 ﹣q 和+5q．如图所示，虚线 MN 与 PQ 均垂直于斜面且相距 3L，在 MN、PQ 间有沿斜 面向上场强 的匀强电场，最初 a 和 b 都静止在斜面上且小球 a 与 MN 间的距离 为 L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，释放带电系统后，求： （1）带电系统从开始运动到 a 球刚进入电场所经历的时间； （2）a 球刚要离开电场时，带电系统的速度为多大； （3）带电系统从开始运动后到第一次系统速度为零过程 中，电场力做的总功． 2 mgE q = 天长中学 2020 学年度第一学期第二次段考 高二物理 参考答案 一.选择题（共 40 分。在每小题所给处的四个选项中，第 1~6 小题只有一项符合题 目要求，第 7~10 小题有多项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分， 有选错得 0 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A A B D D BD CD ABD BCD 二.实验题（第 11 题 8 分，第 12 题 10 分，共 18 分。） 11.（1）　 4500 Ω 和 20000 Ω． （2）　10 Ω 和 40 Ω． （每空 2 分） 12.(1) R－1 I；（1 分） ； (2) 作图（3 分） (3) E＝__6__V， r＝__2_Ω； （每空 2 分） (4) E 测__=__E 真，r 测__>__r 真 （每空 1 分） 三.计算题（包含 3 个小题，共 42 分。） 16.(12 分) （1）S1 闭合，S2 断开时： ，……………………1 分 电容器两端的电压为： ……………………1 分 S2 闭 合 时 ， R1 与 R2 并 联 ： ， ，……………………2 分 电容器两端的电压为： ……………………1 分 电 容 器 上 电 荷 量 的 变 化 量 为 ： ……………………2 分 即，电荷量减少了 ……………………1 分 （ 2 ） S2 闭 合 时 ， 电 容 器 的 带 电 量 为 ： 1 1 6 1.53 1 EI AR r = = =+ + 1 1 1 1.5 3 4.5U =I R V= × = 1 2 1 2 6 3 26 3 R RR R R Ω×= = =+ +并 2 6 22 1 EI AR r = = =+ +并 2 2 2 2 4U =I R V= × =并 6 63.6 10 (4 4.5) 1.8 10 CQ C U∆ ∆ − −= = × × − = − × 61.8 10 C−× ……………………2 分 断开 S1 后，把电容器视为电源，R1 与 R2 并联，故流过 R1 的电量为： ……………………2 分 17.（14 分） (1)当 ab 杆即将下滑时，受力分析如 图 1 所示，满足： ………………… …4 分 解得： ………………2 分 (2)当 ab 杆即将上滑时，受力分析如图 2 所示，满足： ……………………4 分 解得： …………………2 分 由闭合电路欧姆定律： 可得对应的变阻器的取值： ; …………………2 分 因此，要使 ab 杆保持静止状态，变阻器 R 的取值范围是： 18.（16 分） （1）把 a、b 球和杆作为一个整体，在进入电场前沿光滑斜面下滑，加速度为： ……1 分 从释放到 a 球进入电场时，位移大小为： …………………1 分 得： …………………1 分 （2）从释放到 a 球要离开电场时，对整体应用动能定理： …………………4 分 6 6 2 2 3.6 10 4 14.4 10 CQ CU − −= = × × = × 6 62 1 2 1 2 6 14.4 10 C 9.6 10 C3 6 Rq QR R − −= = × × = ×+ + 1 1 cos sin sin cos N mg BI L mg BI L N θ θ θ θ µ = +  = + 1 (sin cos ) 8 (cos sin ) 11 mgI ABL θ µ θ θ µ θ −= =+ 2 2 cos sin cos sin N mg BI L BI L mg N θ θ θ θ µ = +  = + 2 (sin cos ) 8(cos sin ) mgI ABL θ µ θ θ µ θ += =− ( )E I R r= + 1 1 16ER rI Ω= − = 2 2 1ER rI Ω= − = 1 16RΩ Ω≤ ≤ sin 0.5a g gθ= = 2 1 1 2L at= 1 2 2L Lt a g = = 2 1 12 4 sin 3 5 2 2 02mg L qE L qE L mvθ⋅ + ⋅ − ⋅ = ⋅ − 解得： …………………2 分 （3）设当 a 球出电场离开 PQ 的距离为 x 时，系统的速度减到零，从释放到此时， 由动能定理得： …………………4 分 解得： …………………1 分 因此，电场力做的功为： …………………2 分 1 1 2v gL= 2 (4 )sin 3 5 (2 ) 0 0mg L x qE L qE L xθ⋅ + + ⋅ − ⋅ + = − 1 3x L= 133 2 5 (2 ) 3W qE L qE L x mgL= ⋅ − ⋅ + = −