物理卷·2018届辽宁省本溪市高级中学高二12月月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届辽宁省本溪市高级中学高二12月月考物理试卷 （解析版）

‎2016—2017学年(上)高二12月月考试卷 物 理 第Ⅰ卷（选择题 48分）‎ 一、选择题（本大题共 12 小题每小题4 分，计 48 分）‎ ‎1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )‎ A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关 ‎2．在地球的赤道上空，有一条东西方向水平放置的长直导线，通有从东向西流动的电流，则此通电导线所受地磁场的作用力的方向是（ ）‎ A．向上 B．向下 C．向南 D．向北 ‎3．如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向外的匀强磁场中，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 ‎4.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔．筒绕其中心轴以角速度顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成角．当筒转过时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎5．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将电键S断开，则 （ ）‎ A．液滴仍保持静止状态 B．液滴做自由落体运动 C．电容器上的带电量减小 D．电容器上的带电量增大 ‎6．如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场。不计重力影响，则下列说法中不正确的是： （ ）‎ A．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 B．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 D．粒子一定不能通过坐标原点 ‎7．如图所示，质量m＝0.5 kg、长L＝1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大)，右侧回路电源电动势E＝8 V，内电阻r＝1 Ω，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作，(g＝10 m/s2)则(　　)‎ A．回路总电流为2 A B．电动机的额定电流为4 A C．流经导体棒的电流为4 A D．磁感应强度的大小为1.5 T ‎8．倾角为θ的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（ ）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 ‎ ‎ C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎9．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g ‎。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是： （ ）‎ A．末速度大小为 ‎ ‎ B．末速度沿水平方向 C．重力势能减少了 D．克服电场力做功为 R A V2‎ V1‎ V3‎ K 资*源%库E r ‎10．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△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则 （ ）‎ A．A的示数增大 B．V2的示数增大 C．△V3与△I的比值大于r D．△V1大于△V2‎ ‎11．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随y变化的关系如图6所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则：（ ） ‎ A．q1与q2带异种电荷 ‎ B．A、N两点的电场强度大小为零 C．从N点沿y轴正方向，电场强度大小先减小后增大 D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 ‎12．如图所示，甲带负电，乙是不带电的绝缘物块，甲乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现加一水平向左的匀强电场，发现甲、乙无相对滑动一起向右加速运动．在加速运动阶段（ ）‎ A．甲、乙两物块间的摩擦力不变 B．甲、乙两物块做加速度减小的加速运动 C．乙物块与地面之间的摩擦力不断变大 D．甲、乙两物体可能做匀加速直线运动 ‎ 第Ⅱ卷（主观题 62分）‎ 二、实验题 ‎13．（8分）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如图a所示，则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图b所示，则该工件的长度L=______cm。‎ WWW.ziyuanku.com2 3 4‎ ‎0 10 20‎ cm ‎0 ‎ ‎25‎ ‎20‎ ‎15‎ ‎（2）如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，那么待测电阻RX的测量值比真实值________，（填偏大或偏小）真实值为________Ω．(电流表的内阻为0.2Ω)‎ ‎14（11分）．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：‎ I（A）‎ ‎0.12‎ ‎0.21‎ ‎0.29‎ ‎0.34‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.45‎ ‎0.47‎ ‎0.49‎ ‎0.50‎ U（V）‎ ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎0.60‎ ‎0.80‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ ‎1.40‎ ‎1.60‎ ‎1.80‎ ‎2.00‎ ‎（1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.‎ ‎（2）在右图中画出小灯泡的U—I曲线.‎ （3） 某电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是 W？（若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）‎ 三、计算题（共3小题，共43分）‎ ‎15．（11分）质量为0.1 kg的小物块，带有0.5 C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5‎ ‎ T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面（设斜面足够长，g＝10 m/s2）‎ 问：（1）物块带电性质？‎ ‎（2）物块离开斜面时的速度为多少？‎ ‎（3）物块在斜面上滑行的最大距离是多少？‎ ‎16（14分）．如图所示，电源电动势E＝2 V，r＝0.5 Ω，竖直导轨宽L＝0.2 m，导轨电阻不计．另有一金属棒ab，质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.5 Ω，它与轨道间的动摩擦因数μ＝0.4，金属棒靠在导轨的外面．为使金属棒静止不下滑，施加一个与纸面夹角为30°且方向向里的匀强磁场，g取10 m/s2.求：(1)磁场的方向；‎ ‎(2)磁感应强度B的取值范围．‎ ‎17. （18分）如图所示,在xOy坐标系中,坐标原点O处有一点状的放射源,它沿x轴正方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0H ；故选项C正确，选项ABD错误。综上所述本题选C。‎ ‎ ‎ ‎4.A ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动，‎ 根据几何关系，有∠MOA=90°，∠OMA=45°，∠CMO'=60°，所以∠O'MA=75°，∠O'AM=75°，∠MO'A=30°即轨迹圆弧所对的圆心角为30°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中匀速圆周运动的时间 圆筒转动90°所用时间 粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等 即 解得，故选项A正确，选项BCD错误。综上所述本题选A。‎ ‎ ‎ ‎5.D ‎【解析】本题考查了电容器的相关知识点，意在考查学生的理解能力。‎ 带电粒子受重力和电场力平衡，断开电键后，电容器两端电压变大到等于电源电动势，故场强变大，电场力变大，粒子会向上加速，故选项AB错误；电键断开前，电容器两端电压等于电阻R2两端的电压，断开电键后，电容器两端电压等于电源电动势，根据电容的定义式得到带电量变大，故选项C错误，选项D正确。综上所述本题选D。‎ ‎ ‎ ‎6.B ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强磁场中运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 由于P点的位置不定，所以粒子在磁场中的运动圆弧对应的圆心角也不同，最大的圆心角时圆弧与y轴相切时即300°，则运动的时间为；而最小的圆心角为P点从坐标原点出发，圆心角为120°，所以运动时间为，故粒子在磁场中运动所经历的时间为≤t≤ ，故选项AC正确，选项B错误；粒子由P点成30°角入射，则圆心在过P点与速度方向垂直的方向上，如图所示 粒子在磁场中要想到达O点，转过的圆心角肯定大于180°，而因磁场为有界，故粒子不可能通过坐标原点，故选项D正确；本题选不正确的故选B。综上所述本题选B。‎ ‎ ‎ ‎7.D ‎【解析】本题考查了安培力和闭合电路欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 电动机正常工作时有代入数据解得，通过电源的电流为，故选项AB错误；导体棒静止在导轨上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即，流过导体棒的电流I为，故选项C错误；由安培力的公式F=BIL解得B=1.5T，故选项D正确。综上所述本题选D。‎ ‎ ‎ ‎8.D ‎【解析】本题考查了安培力的相关知识点，意在考查学生的理解能力。‎ 加上磁场前，对杆受力分析受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件得；加上磁场后，根据左手定则得安培力的方向沿斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件；由于安培力逐渐变大，故摩擦力先减小后反向增加，故选项D正确，选项ABC错误。综上所述本题选D。‎ ‎ ‎ ‎9.BC ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎0~时间内微粒匀速运动，则有，内，微粒做平抛运动，下降的位移，时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故选项A错误，选项B正确；微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量为，故选项C正确；在内和 时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中克服电场力做功为，故选项D错误。综上所述本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎10.ACD ‎【解析】本题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的理解能力。‎ 理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，故选项A正确；电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故选项B错误；根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-I(R+r)，则得，即与的比值大于r，故选项C正确；根据闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir，则得，，据题：R＞r，则得，故选项D正确。综上所述本题选ACD。‎ ‎ ‎ ‎11.AD ‎【解析】本题考查电场强度、电势能的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A正确；A、N点的电势为零，但场强不为零(φ-y图象的斜率不为零)，故B错误；从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C错误；将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D正确。综上本题选AD。‎ ‎ ‎ ‎12.BC ‎【解析】本题考查了带电粒子在复合场中的运动的相关知识点，意在考查学生的理解能力。‎ 甲带负电，向右运动的过程中根据左手定则可知洛伦兹力的方向向下。对整体分析，速度增大，洛伦兹力增大，则正压力增大，地面对乙的滑动摩擦力f增大，电场力F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲受力分析得，乙对甲的摩擦力f甲：F﹣f甲=m甲a，则得到f甲增大，甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大；故选项A错误；以甲乙整体为研究对象，分析受力如下图，则有N=F洛+(m甲+m乙)g，当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，N增大，则地面对乙的滑动摩擦力f增大，故选项C正确；甲乙整体受到的摩擦力逐渐增加，故做加速度不断减小的加速运动，最后是一起匀速运动；故选项B正确，选项D错误。综上所述本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎13.⑴3.205  2.030      (2)偏大 99.8Ω ‎【解析】本题考查了伏安法测电阻的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 螺旋测微器读数为3mm+0.01×20.5mm=3.205mm。游标卡尺读数为20mm+0.05mm×6=20.30mm=2.030cm。‎ 由欧姆定律，因测量值包含了电流表的内阻，所以测量值偏大；真实值。‎ ‎ ‎ ‎14.(1)见下图 ‎(2)见上图 ‎(3)作出U=图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率为0.28瓦 ‎【解析】本题考查了描绘小灯泡的伏安特性曲线的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1) 描绘小灯泡的伏安特性曲线要求电压变化范围由0-E，则应用滑动变阻器分压式，小灯泡的电阻与电流表内阻接近所以选择电流表的外接法，则电路图如下图。‎ ‎(2)根据实验得到的数据在U-I坐标系中描点，并将这些数据点连接成一条平滑的曲线，如上图所示。‎ ‎(3)作出U=图线，它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点，可得小灯泡工作电流为0.35A，工作电压为0.80V，因此小灯泡实际功率为P=UI=0.80×0.35W=0.28W ‎ ‎ ‎15.(1)负 (2)2m/s (3)1.2m ‎【解析】本题考查了带电粒子在复合场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)由题意可知：小滑块受到的安培力垂直斜面向上。根据左手定则可得：小滑块带负电 ‎(2)当物体离开斜面时，弹力为零，因此有：qvB=mgcos30°‎ 故v==2m/s ‎(3)由于斜面光滑，物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：mgcos30°=ma 由匀变速直线运的速度位移公式得：‎ 解得：x=1.2m ‎ ‎ ‎16.(1)斜向下  (2)3.0T≤B≤16.3T ‎【解析】本题考查了安培力和闭合电路欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)通电导线ab的截面受力分析如图所示(从a端看)，由图可知磁场方向斜向下 ‎(2)当ab棒有下滑的趋势时，受向上的静摩擦力为，则有 Fsin30°＋－mg＝0‎ 又F＝IL ‎＝μFcos30°‎ I＝‎ 由以上四式，解得B1≈3.0 T 当ab棒有上滑的趋势时，受向下的静摩擦力为，如图所示，则有 F′sin30°－－mg＝0‎ F′＝IL ‎＝μF′cos30°‎ I＝‎ 由以上各式，解得≈16.3 T 所以B的取值范围是3.0 T≤B≤16.3 T.‎ ‎ ‎ ‎17.(1) 2  d     (2)‎ ‎【解析】本题考查了带电粒子在复合场中运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)根据动能定理：qEd=m-m 可得：v=2‎ 初速度方向与x轴平行的粒子通过边界mn时距y轴最远，由类平抛知识：d=a Eq=ma x=t 解得：x=d ‎(2)根据上述结果可知：对于沿x轴正方向射出的粒子，进入磁场时与x轴正方向夹角 ‎      得：θ=‎ 若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与ab板相切，‎ 可得其圆周运动的半径：解得r=d 又根据洛伦兹力提供向心力：qvB=m解得 可得：B=‎