物理·【全国百强校】湖南省衡阳市第八中学2016-2017学年高二（理科实验班）上学期第二次月考理综试题Word版含解斩

物理·【全国百强校】湖南省衡阳市第八中学2016-2017学年高二（理科实验班）上学期第二次月考理综试题Word版含解斩

第 I 卷 选择题（每题 6 分，共 126 分） 本卷共 21 题，每题 6 分。其中物理部分为不定项选择题，全部选对得 6 分，部分选对得 3 分，错选，多选不得分。化学部分和生物部分后面所给的四个选项中，只有一个是正确的。 1. 以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C．摩擦起电和感应起电的物体必定是都产生了电荷 D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移 【答案】D 考点：静电现象的解释、电荷守恒定律 【名师点睛】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的 一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体。 2. 如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2 固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1 带正电荷位于原点 O，a、b是它们的连线延长线上的两点，其中b点与O点相距 3L.现有一带正电的粒子q以一定 的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a，b两点时的 速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是 A．Q2 带负电且电荷量小于Q1 B．粒子从a点运动到b点电场力做正功 C．a点的电势比b点的电势高 D．粒子在a点的电势能比b点的电势能大 【答案】A 考点：电势差与电场强度的关系、电势能 【名师点睛】解决本题的关键以 b 点的加速度为突破口，根据库仑定律得到 Q1 和 Q2 的电量 关系．以及知道电场力做功和电势能的关系。 3. 如图，静电植绒时，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的粘合剂接触就粘贴在布匹上，则 带负电绒毛落向布匹的过程中 A． 做匀速运动 B． 做加速运动 C． 电势能逐渐增大 D． 电势能逐渐减小 【答案】BD 【解析】 试题分析：由题知，绒毛带负电，金属网间的电场强度方向向上，所以绒毛所受的电场力向 下，做加速运动，故 A 错误，B 正确；电场力对绒毛做正功，其电势能逐渐减小，故 C 错 误，D 正确。 考点：电势能、牛顿第二定律 【名师点睛】根据异种电荷相互吸引，分析绒毛受力情况，确定其运动情况，根据电场力做 功情况，判断电势能的变化。 4. 额定电压均为 220V的白炽灯L1 和L2 的U﹣I特性曲线如图（a）所示，现将和L2 完全相同 的L3 与L1 和L2 一起按如图（b）所示电路接入 220 V电路中，则下列说法正确的是 A．L2 的额定功率为 99W B．L2 的实际功率为 17W C．L2 的实际功率比L3 的实际功率小 17W D．L2 的实际功率比L3 的实际功率小 82W 【答案】ABD 考点：描绘小电珠的伏安特性曲线 【名师点睛】本题要结合图象和串并联电路的性质进行分析，注意灯丝电阻随电压的变化发 生变化，故不能先求电阻，再进行计算。 5. 一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀 速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽 略电动观光车内部的摩擦，则 A. 电动机的内阻为 B. 电动机的内阻为 C. 电动车的工作效率 D. 电动机的发热效率 【答案】BCD 【解析】【来.源：全,品…中&高*考*网】 试题分析：由功能关系 ，所以电动机的内阻为 ，所以 A 错 误 B 正确；电动车的工作效率等于输出功率与总功率之比，即 ，所以 C 正确；电 动机的发热效率 ，所以 D 正确。 考点：电功、电功率 【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用 来计算，发热的功率用 来 计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电 阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。 6. 在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态， 报警灯就发光。能实现此功能的电路是 ER I = 2 E kmgvR I I = − kmgv EI η = EI kmgv EI η −= 2EI kmgv I R= + 2 E kmgvR I I = − kmgv EI η = EI kmgv EI η −= P IU= 2P I R= 【答案】D 考点：简单的逻辑电路 【名师点睛】两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就 发光，该或逻辑关系为或门电路。 7. 如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R3＝5 Ω，R2=5Ω，电容器 电容C恒定,当开关K1 断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．开关K1 断开时，单刀双掷 开关K2 接 1 电容器电量为Q1，接 2 时电量Q2.则以下说法中正确的是 A．电阻R1 可能为 3Ω B．K1 断开时电压表的示数一定小于K1 闭合时的示数 C．K1 断开时，K2 从 1 变为 2 时，电容器所带电量变化量 =2.8 Q1【来.源：全,品…中&高*考*网】 D．K1 断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比等于 5Ω 【答案】C 接 1 时，电容器右极板带正电，左极板带负电，当 接 2 时，电容器右极板带负电，左极 板带正电，所以电容器所带电量变化量 ，故 C 正确；根据闭合电路 欧姆定律得： 则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为： ．故 D 错误。 考点：闭合电路的欧姆定律、电容 【名师点睛】本题考查运用闭合电路欧姆定律分析和计算电路问题的能力．关键要正确分析 电容器极板的电性，不能认为 。 8. 如图所示，空间有垂直于xoy平面的匀强磁场。t＝0 时刻，一电子以速度 经过x轴上的A 点，沿轴正方向进入磁场。A点坐标为 ，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半 径。不计重力影响，则以下结论正确的是 A．电子经过y轴时，速度大小仍为 B．电子在 时，第一次经过y轴 2K 1 1 11.8 2.8Q Q Q Q∆ = + = 3（ ）U E R r I= − + 3 6RU I r= +∆ =∆ Ω 1 1 11.8 0.8Q Q Q Q∆ = − = 0v ,02 R −   0v 06t v Rπ= C．电子第一次经过y轴的坐标为 D．电子第一次经过y轴的坐标为 【答案】ABD 一次经过 轴，时间为： ，故 B 正确；由几何关系可知，OB 长度为 ，因此电子第一次经过 y 轴的坐标为 ，故 C 错误，D 正确。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力 【名师点睛】本题重点是要画出运动轨迹图，其余就是以几何关系来分析坐标，圆心角，等 问题了，带点例子在磁场中的运动很多时候都是数学的几何问题占重要地位，能不能画出轨 迹，找到圆心，是这类题成败关键。 2 30, 2 R  −    3 20, 2 R  −    y 06 1 12 Rt T v π= = 3 2R R− 3 20, 2 R  −    第 II 卷 非选择题（共 174 分） 22. 某课外小组的三位同学想要测量以下三种电池的电动势和内电阻： Ⅰ．R20（1 号）干电池：电动势约为 1.5V Ⅱ．R6（5 号）干电池：电动势约为 1.5V Ⅲ．某种锂电池：电动势约为 20V 他们可选择的部分器材有： A．电压表（量程 3V时内阻约 ；量程 15V时内阻约 ） B．电阻箱（阻值范围 ） C．电阻箱（阻值范围 ） D．滑动变阻器（阻值 ，额定电流 ） E．滑动变阻器（阻值 ，额定电流 ） F．电流表（量程为 ，内阻约 ） 为完成测量，三位同学进行了如下实验： ①甲同学将一节 1 号干电池直接接在量程为 3V的电压表两端（如图甲所示），将此时电压表 的示数作为电池电动势的测量值。以下对这种测量方法的误差分析正确的是 A．这种测量方法得到的电动势的测量值比真实值大 B．这种测量方法造成误差的原因是测量时电路中有微小电流【来.源：全,品…中&高*考*网】 C．因为“断路时路端电压等于电源电动势”，所以这种测量方法的系统误差为零 ②乙同学将一节 5 号干电池接入图乙所示电路中，为完成该实验，电压表应选择的量程是 V；滑动变阻器应选择 （选填相应器材前的字母）。 ③乙同学根据测量数据画出U-I的图像如图丙所示（图中只画了坐标纸的大格），关于此图像 的下列说法中正确的是 A．此图线在横轴上的截距表示电池被短路时的短路电流 B．为减小误差，可以将原坐标纸上两坐标轴交点处的纵坐标取为 1.0V，使每小格代表的电 压值变小，从而放大纵轴的标度 C．纵轴的标度放大后，图线在横轴上的截距仍表示电池被短路时的短路电流 D．纵轴的标度放大后，电池的内阻仍等于图线斜率的绝对值 3kΩ 15kΩ 0 999− Ω 0 99999− Ω 0 50− Ω 1.5A 0 2k− Ω 0.5A 0.6A 0.125Ω ④丙同学为了测量锂电池的电动势，想给量程是 15V的电压表串联一个定值电阻（用电阻箱 代替），改装成量程是 25V的电压表，实验电路如图丁所示，请将以下电压表改装过程的主 要实验步骤补充完整： A．闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至 端（选填“a”或“b”），并把电阻箱阻值调到 零a b B．闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为 10V C．保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为 V D．不改变电阻箱的阻值，保持电阻箱与量程为 15V的电压表串联，撤去其它线路就得到量 程为的 25V电压表 ⑤丙同学的上述操作步骤中，电阻箱应选 ，滑动变阻器应选（选填相应器材前的字 母） 【答案】①B；②0-3；D；③ABD；④a；6；C；D 上的截距对应的路端电压大于 0，所以不再表示电池被短路时的短路电流．故 C 错误；纵轴 的标度放大后，图线斜率的绝对值： ，仍然等于电池的内阻，故 D 正确。 短 ＝ ＝ E rIk U I ∆ ∆ = （4）把 的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为 25V 的电压表 时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表 读数为 ；以下的主要步骤中： A．闭合开关前测量电路中的电压值要保持最小，所以需要将将滑动变阻器的滑片移至 a 端，并把电阻箱阻值调到零； B．闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为 ； C．把 的直流电压表，改装为量程为 的电压表时，满偏时的电压从 扩大为 ，量程扩大为： 倍，则 的实际电压，在电压表上的读数为： ，所以需要保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数 为 。 考点：测定电源的电动势和内阻 【名师点睛】本题涉及电表的改装，其原理是串联电路的特点．伏安法测量电源的电动势和 内阻的原理是闭合电路欧姆定律，要注意路端电压应为改装后电压表的读数。 23. 坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子，α粒子 的速度大小都是v0，在 0＜y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为 ，其中q与m分别为α粒子的电量和质量；在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xoy 平面的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于y=2d处，如图所示．观察发现此时恰 无粒子打到ab板上．（不考虑a粒子的重力） （1）求α粒子刚进人磁场时的动能； （2）求磁感应强度B的大小； 15V 10V 10V 15V 25V 15V 25V 25 5 15 3＝ 10V 3 3 5 5 10 6＝ ＝ ＝U U V′ × 6V 2 03 2 mE qd v= （3）将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被α粒子打中的区 域的长度． 【答案】（1） ；（2） ；（3） （3）易知沿 x 轴负方向射出的粒子若能打到 ab 板上，则所有粒子均能打到板上．其临界情况 就是此粒子轨迹恰好与 ab 板相切．由图可知此时磁场宽度为原来的 ，即当 ab 板位于 的位置时，恰好所有粒子均能打到板上，ab 板上被打中区域的长度 。 2 02mv 03mv qd 4 3 3 2 3d d+ 1 3 4 3y d= 1 4 32 3 2 3＝ ＝L r d dx + + 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动． 【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动，关键确定粒子运动的临界情况， 通过几何关系解决，对学生数学几何能力要求较高． 24. 如图所示，水平放置的气缸内封闭了一定质量的理想气体，气缸的侧壁为光滑绝缘体， 缸底M及活塞D均为导体并用导线按图连接，活塞面积S=2cm2．电键断开时，DM间距l1=5μ m，闭合电键后，活塞D与缸底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场（D与M间的 电场为各自产生的电场的叠加）．在电场力作用下活塞D发生移动，稳定后，DM间距l2=4μ m，此时电流表读数为 0.75A，电压表读数为 2V，已知R4=4Ω，大气压强ρ0=1.0×105Pa， 活塞移动前后气体温度不变． （1）求出活塞受到的电场力大小F； （2）求出活塞D所带电量q； （3）一段时间后，一个电阻发生故障，安培表读数变为 0.8A，伏特表读数变为 3.2V，请判 断是哪个电阻发生了故障？是短路还是断路？筒内气体压强变大还是变小？ （4）能否求出R1、电源电动势E和内阻r的值？如果能，求出结果，如果不能，说明理由． 【答案】（1） ；（2） ；（3）气体压强变大；（4） （2）D 与 M 间的电场强度： ， 因为 E 是 D 与 M 所带的等量异种电荷产生的合场强，所以 M 所产生的场强： 5 1 1.25 10p Pa= × 52 10q C−= × 4V 6 2 55 102 / 4 10 UE V m l −= = = × × ，由 ，得 ， 代入数据解得： ； （3） 断路，D 与 M 间的电压增大，活塞受到的电场力增大，活塞向左移动，气体体积减 小， 气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体压强变大． 【名师点睛】本题是气态方程和电路、电场等等知识的综合，要求学生能正确审题，从题目 中找出所需信息，再利用所学的物理规律列式计算，对学生的分析问题、解决问题能力要求 较高。 28. 如图所示，真空室内有一个点状的α粒子放射源P，它向各个方向发射α粒子（不计重 力），速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线（P到直线ab的距离PC=L），Q为直线ab上 一点，它与P点相距 （现只研究与放射源P和直线ab同一个平面内的α粒子的运 动），当真空室内（直线ab以上区域）只存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场 时，水平向左射出的α粒子恰到达Q点；当真空室（直线ab以上区域）只存在平行该平面的 匀强电场时，不同方向发射的α粒子若能到达ab直线，则到达ab直线时它们动能都相等，已 知水平向左射出的α粒子也恰好到达Q点．（α粒子的电荷量为+q，质量为m；sin37° =0.6；cos37°=0.8）求： （1）α粒子的发射速率； （2）匀强电场的场强大小和方向；【来.源：全,品…中&高*考*网】 （3）当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值． 1 2ME E= ME F q = M q F E = 52 10q C−= × 3R 5 2PQ L= 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 试题分析：（1）设 粒子做匀速圆周运动的半径 R，过 O 作 PQ 的垂线交 PQ 于 A 点，如图 所示， 由几何知识可得： ， 代入数据可得 粒子轨迹半径： , 洛仑磁力提供向心力： ，解得 粒子发射速度为： ； （2）真空室只加匀强电场时，由 粒子到达 ab 直线的动能相等，可得 ab 为等势面，电场方 向垂直 ab 向下，水平向左射出的 粒子做类平抛运动，由运动学关系可知： 与 ab 平行方向： ， 5 8＝ BqLv m 225 8＝ qLE m B 1 2 233 106 t t = α PC QA PQ QO = α 5 8＝ ＝ LR QO 2 ＝Bqv m R v α 5 8＝ BqLv m α α 2＝ ＝CQ L vt 与 ab 垂直方向： ， 其中 ， 解得： ； 最长时间： ， 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动 21 2＝ ＝PC L at ＝Eqa m 225 8＝ qLE m B 1 360＝ max Tt γ ° 【名师点睛】本题的突破口是确定α粒子在匀强磁场中和匀强电场中的运动轨迹，由几何知 识求解磁场中圆周运动的半径。