安徽省合肥市百花中学2020学年高二物理上学期第三阶段（11月）检测试题（含解析）

安徽省合肥市百花中学2020学年高二物理上学期第三阶段（11月）检测试题（含解析）

安徽合肥百花中学2020年度上学期高二第三阶段检测 ‎ 物 理 试 题 一 、单项选择题 ‎1. 以下说法正确的是（ ）‎ A. 由可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比 C. 由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D. 公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 ‎【答案】D ‎【解析】电场强度大小只和电场本身的性质有关，与试探电荷的电荷量以及所受电场力大小无关，A错误；电势大小和电荷量大小无关，B错误；公式E=Ud中的d表示的是两点沿电场方向的距离，而不是任意距离，所以任意两点间的距离大小，但是在电场方向的投影距离不一定，电势差不一定大，C错误；电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，D正确．‎ ‎2. 如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有大小相等、方向相反的恒定电流I，a、b分别为同一平面内两根导线的横截面中心，c、d为ab连线上的两点，且ac=cb=bd。下列说法正确的是（ ）‎ A. 点的磁感应强度为零 B. 点的磁感应强度为零 C. 、两点的磁场方向相反 D. 、两点的磁场方向相同 ‎【答案】C ‎【解析】由安培定则可知，导线a在d点产生的磁场方向竖直向下，导线b在d点产生的磁场竖直向上，b在d处产生的磁场大于a在d处产生的磁场，因此d处的磁场不为零，方向竖直向上，故A错误；由安培定则可知，a、b在c处产生的磁场方向都竖直向下，因此c点磁场方向竖直向下，即c、d两点的磁场方向相反，故BD错误；故C正确；故选C．‎ ‎3. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为(　　)‎ A. A灯和B灯都变亮 B. A灯变亮，B灯变暗 C. A灯和B灯都变暗 D. A灯变暗，B灯变亮 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：当滑动变阻器的滑动头向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联部分的总电阻变大，所以外电路总电阻变大，总电流变小，B灯消耗的功率变小，则知B灯变暗．由于电流减小，电源的内电压和B灯的电压变小，根据闭合电路欧姆定律得知，并联部分的电压变大，所以A灯消耗的功率变大，则知A灯变亮．故B正确．故选B.‎ ‎【点睛】从图可知，滑动变阻器与灯泡A并联，然后跟灯泡B串联，首先判断滑动变阻器电阻的变化情况，然后根据串联电路中电阻的特点，得出总电阻变化情况，由欧姆定律可知电路中电流表的变化及并联部分电压的变化．即可判断两灯亮度的变化．‎ ‎4. 如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为＋q的粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PMQ圆弧上，PMQ圆弧长等于磁场边界周长的。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 (　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为Q，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，相应的弧长变为圆周长的，所以∠POQ=120°；结合几何关系，有：r=R；‎ 洛仑兹力充当向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB=m；联立解得：；故选D．‎ 点睛：带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解；本题关键画出临界轨迹．‎ ‎5. 一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中,当通过大小为I的电流时,所受安培力为F,下列关于磁感应强度B的说法中,正确的是(  )‎ A. 磁感应强度B一定等于F/IL B. 在磁场中通电导线也可以不受力 C. 磁感应强度B可能大于或等于F/IL D. 磁场中通电直导线受力大的地方,磁感应强度一定大 ‎【答案】C ‎【解析】只有当通电导线与磁场垂直时，才有，不垂直时B大于，故A错误，C正确．当导线与磁场平行时，导线不受力．故B正确．在磁场中同一位置，导线的放置方向不同，导线受力不一样，但磁感应强度一样．故D错误． 故选BC．‎ ‎6. 如图为甲、乙两灯泡的I﹣U图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中，实际发光的功率约为（　）‎ A. 10W、20 W B. 30 W、40 W C. 40 W、60 W D. 60 W、100 W ‎【答案】A ‎【解析】两灯泡串联，故两灯泡中电流相等，而两灯泡两端的电压为之和220V;‎ 则由图可知，两灯泡的电流均为：I=13×10-2A，甲的电压：U1=140V，而乙的电压为：U2=80V；‎ 故甲的电功率为：P甲=U1I=140×13×10-2=18.2W≈20W；‎ 而乙的电功率为：P乙=80×13×10-2=10.4W≈10W；故A正确，BCD错误．故选A．‎ 点睛：本题要抓住串联电路的特点和功率公式，注意明确串联电路中电流相等，而两灯的总电压为220V，同时要注意培训读图能力．‎ 二、不定项选择 ‎7. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合史实的是 A. 焦耳发现了电流热效应的规律 B. 库仑总结出了点电荷间的相互作用的规律 C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D. 法拉第总结出了判断感应电流的方向 ‎【答案】AB 考点：考查了物理学史 ‎【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一 ‎8. 如图所示，电荷量均为Q的两个正电荷固定在菱形区域的两个顶点处，a、b、c、d是四条边的中点，两电荷相距L，静电力常量为k。下列判断正确的是（ ）‎ A. 两电荷间的库仑力大小为kQ /L2‎ B. 两电荷间的库仑力大小为kQ2 /L2‎ C. 菱形区域中心处的场强为零 D. a、b、c、d四点的场强相同 ‎【答案】BC ‎【解析】根据库仑定律可知两电荷间的库仑力大小为，故A错误，B正确．菱形区域中心处，两电荷在该处产的场强大小相等，方向相反，合场强为零．即菱形区域中心处的场强为零，故C正确．根据等量同种电荷的电场分布图可知a、b、c、d四点是对称点，场强大小相等，但场强方向各不相同，故D错误． 故选BC．‎ ‎9. 如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处于在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则 A. 当时所有离子都打不到荧光屏上 B. 当时所有离子都打不到荧光屏上 C. 当时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 D. 当时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：根据半径公式，当时，，直径，离荧光屏最近的离子都打不到荧光屏上，所以当 时所有离子都打不到荧光屏，故A正确；根据半径公式，当时，，当半径非常小时，即时肯定所有离子都打不到荧光屏上；当，有离子打到荧光屏上，故B错误；当时，根据半径公式，离子运动轨迹如图所示 离子能打到荧光屏的范围是NM′，由几何知识得：，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到M′的离子离开S时的初速度方向夹角，能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比，故C正确D错误；‎ 考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，‎ ‎10. 如图所示，两块水平放置的平行正对金属板a、b与电池相连，在距离等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，下列说法正确的是（ ）‎ A. 液滴将加速向下运动 B. M点的电场强度减小 C. M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小 D. 在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同 ‎【答案】CD ‎【解析】极板始终与电源连接，电压不变，由E=U/d可知d减小E增大，电场力增大，粒子向上运动，A错；B错；b点电势为零，，场强增大，M点电势升高,负电荷在M点电势能减小,C对;同理D对;‎ ‎11. 某制药厂的污水(含有正、负离子)处理站的管道中安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加匀强磁场,在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极,通过测量两电极间稳定时的电压U,就可计算出污水的流量Q(单位时间内流过的污水体积)。当污水自左向右匀速流过时,下列说法正确的是 ( )‎ A. 后表面的电势一定高于前表面的电势 B. 若污水中正负离子数相同,则前后表面的电势差为零 C. 两个电极间的电压U与污水流量Q成正比 D. 污水中单位体积内的离子数越多,两电极间的电压U越大 ‎【答案】AC ‎【解析】污水自左向右匀速流过时，根据左手定则，正离子受力方向指向后面，则后表面电势高于前表面，则两表面间形成不等于零的电势差．故A正确，B错误．最终离子受电场力和洛伦兹力平衡，有：qvB=q，得：．Q=vS=vbc=bc=．知流量越大，两个电极间的电压U越大，与污水中单位体积内的正负离子的数目无关．故C正确，D错误．故选AC．‎ ‎12.‎ ‎ 如图所示电路中，电容器C上极板带正电，为了使该极板仍带正电且电荷量减小，下列方法中可采用的是（ ）‎ A. 增大R1，其他电阻不变 B. 增大R2，其他电阻不变 C. 增大R3，其他电阻不变 D. 增大R4，其他电阻不变 ‎【答案】AD ‎............‎ 三、实验题 ‎13. (1)某同学用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是_______Ω ‎(2)用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（_____）‎ A. 测量前必须进行欧姆档调零，且每次变换测量档位后都要重新调零 B．测量电路中的电阻时，可以不将待测电阻与电源断开 C．多用电表使用完毕，应将选择开关旋到欧姆档“”档 D．多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高档 ‎【答案】 (1). （1）1200 (2). （2）AD ‎【解析】（1）该电阻的阻值：12×100Ω=1200Ω.‎ ‎（2）测量前必须进行欧姆档调零，且每次变换测量档位后都要重新调零，选项A正确；测量电路中的电阻时，必须要将待测电阻与电源断开，以免损坏电表，选项B错误；多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高档，选项C错误，D正确；故选AD.‎ ‎14. 如图所示，图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。‎ ‎（1）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：____________________。（设滑线变阻器两端电压恒为9V，滑线变阻器的阻值为0-100Ω）。‎ ‎（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，‎ 电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为__________Ω。‎ ‎（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子：_________________________。‎ ‎【答案】 (1). （1）2 (2). 图2调节的范围更广 (3). （2）3.6 (4). 106 (5). 温控开关 ‎【解析】⑴因为描绘伏安特性曲线，所以应选择图2，因为图2电压可从0V调到所需电压，调节范围较大 ‎⑵通过定值电阻R1的电流，，所以通过热敏电阻支路的电流为：70-36=34mA，由图可知热敏电阻两端的电压为5.2----5.4v，电阻R2的阻值为 ‎⑶应用热敏电阻的例子：热敏温度计 四、计算题 ‎15. 如图所示的平行金属板电容器的电容为，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中点到A板、点到B板的距离均为cm，B板接地。求：‎ ‎(1) A板的电势； (2)A板所带电荷量Q；‎ ‎(3) 、两点间的电势差Udc；‎ ‎(4) 将电荷量的带正电点电荷从移到，电场力做的功Wdc。‎ ‎【答案】(1)-60V (2)（3）48V（4）‎ ‎【解析】（1）BA间的电势差为：UBA=EL=1200×0.05V=60V φA=-UBA=-60V ‎（2）A板所带电荷量Q为：Q=CUBA=2×10-4×60C=1.2×10-2C；‎ ‎（3）Ldc=0.05-2×0.5×10-2m=0.04m d、c两点间的电势差为：Udc=ELdc=48V ‎（4）Wdc=qUdc=5×10-6×48J=2.4×10-4J ‎16. 如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为的通电直导线，电流强度I=1A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳栓住不动，整个装置方在磁感应强度每秒增加0.4T，方向竖直向上的磁场中，设t=0时，B=0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？（）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．由平衡条件，有：‎ ‎…①，…②‎ 由①②解得：‎ 由解得：，‎ 由于，故；‎ 考点：考查了安培力的计算 ‎【名师点睛】本题关键是明确导线的受力情况，根据平衡条件列式求解安培力，同时要记住磁感应强度的定义公式．‎ ‎17. 如图所示，电源电动势E0=15V内阻r0=1Ω，电阻R1=30Ω R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。‎ 当R=29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？‎ 若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则R是多少？‎ ‎【答案】(1) 0.6W(2) 54Ω.‎ ‎【解析】试题分析：（1）闭合电路的外电阻为：‎ 根据闭合电路的欧姆定律：‎ 两端的电压为 消耗的功率为：，电阻消耗的电功率为；‎ ‎（2）小球进入电磁场做匀速圆周运动，则重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，得：，，联立化简得：‎ 小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°，根据几何关系得 联立⑦⑧并代入数据：‎ 干路电流为：‎ 则滑动变阻器的电阻：；‎ 要使小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为，应为．‎ 考点：带电粒子在混合场中的运动、牛顿第二定律、闭合电路的欧姆定律、电功、电功率 ‎【名师点睛】本题为带电粒子在复合场中的运动与闭合电路欧姆定律的综合性题目，解题的关键在于明确带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，所受到的电场力一定与重力大小时相等方向相反，同时要注意几何关系的应用。‎ 视频 ‎18. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）粒子从M点运动到离开磁场所经过的总时间；‎ ‎（3）粒子离开磁场时的位置坐标。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）设粒子在电场中运动的时间为t1，‎ x方向：2h=v0t1‎ y方向：h=at12‎ 根据牛顿第二定律：Eq=ma，‎ 联立以上三式，解得：；‎ ‎（2）粒子在电场中运动的时间：，‎ 粒子在磁场中运动的周期：，‎ 根据粒子入射磁场时与x轴成45°，射出磁场时垂直于y轴，‎ 可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为θ=135°．‎ 故粒子在磁场中运动的时间为：，‎ 粒子的运动时间：t=t1+t2=；‎ ‎（3）根据动能定理：Eqh=mv2－mv02‎ 将E的表达式代入上式，可求出v=v0，再根据 求出 根据粒子入射磁场时与x轴成45º，射出磁场时垂直于y轴，可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135º。‎ 所以x=2h-rcos450 ，y=-r-rsin450‎ 出磁场的位置坐标为（ ，） ‎