2017-2018学年江西省抚州市临川第一中学高二12月月考物理试题

2017-2018学年江西省抚州市临川第一中学高二12月月考物理试题

2017-2018 学年江西省抚州市临川第一中学高二 12 月月考物理试题 第Ⅰ卷(40 分) 一、选择题(1-7 题为单选题，8-10 题为多选题，每题 4 分，选不全得 2 分，选错或不选得 0 分，共 10 小题，满分 40 分) 1.以下说法正确的是 A.由 E=F/q 可知，电场中某点的电场强度 E 与 F 成正比，与 q 成反比 B.由=Q/U 可知，电容器的电容大小 C 与电容器两极板间电势差 U 有关 C.由 B=F/IL 可知，磁场中的某点的磁感应强度 B 与放入磁场中的通电导线的电流 I 有关 D.由 I=U/R 可知，某段导体中的电流 I 与 U 成正比 2.对于如图所示的电流 i 随时间 t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是 A.电流做周期性变化，是交流电 B.电流的周期是 0.02s D.电流的有效值是 0.2A C.电流的最大值是 0.2A 3.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上 O～ 2x 间各点的电势分布如图乙所示，则 A.在 O～ 2x 间，场强先减小后增大 B.在 O～ 2x 间，场强方向一定发生了变化 C.若一负电荷从 O 点运动到 2x 点，电势能逐渐减小 D.从 O 点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在 O～ 2x 间一直做加速运动 4.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球 1、2 的电荷 分别为 Q1、Q2，其中小球 1 固定在碗底 A 点，小球 2 可以自由运动，平衡时小球 2 位于碗 内的 B 位置处，如图所示。现在改变小球 2 的带电量，把它放置在图中 C 位置时也恰好能平 衡，已知 AB 弦是 AC 弦的两倍，则 A.小球在 C 位置时的电量是 B 位置时电量的一半 B.小球在 C 位置时的电最是 B 位置时电量的八分之一 C.小球 2 在 B 点对碗的压力大小小于小球 2 在 C 点时对碗的压力大小 D.小球 2 在 B 点对碗的压力大小大于小球 2 在 C 点时对碗的压力大小 5.如图所示，一导体圆环位于纸面内，0 为圆心。环内两个圆心角为 90°的扇形 区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆 OM 可绕 0 转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环同连有电阻 R。杆 OM 以 匀角速度ω逆时针转动，t=0 时恰好在图示位置。规定 从 a 到 b 流经电阻 R 的电源方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从 t=0 开始转动 一周的过程中，电流随ωt 变化的图象是 6.如图所示，水平向右的匀强电场场强为 E，垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为 B， 一带电量为 q 的液滴质量为 m，在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，下列关于带 电液滴的性质和运动的说法中正确的是 A.液滴可能带负电 B.液滴可能做匀加速直线运动 C.不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线 D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动 7.如图所示，水平放置的 U 形光滑框架上接一个能值为 0R 的电阻，放在垂直纸面向里的、 场强大小为 B 的匀强磁场中，一个半径为 L、质量为 m 的半圆形硬导体 AC 在水平向右的恒 定投力 F 的作用下，由静止开 始运动路离 d 后速度达到 v，半圆形硬导体 AC 的电阻为 r，其余电阻不计。下列说法不正确 的是 A.此时 AC 两端电压为 rR BLvRU AC  0 02 B.此过程中电路产生的电热 2 2 1 mvFdQ  C.此过程中通过电阻 0R 的电荷量为 rR BLdq  0 2 D.此过程所用时间 )2(1 0 22 mvrR dLB Ft  8.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1：n2=5： 1，电阻 R=10Ω， L1、L2 为规格相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变 电流，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示。现将 S1 接 1，S2 闭 合，此时 L2 正常发光。下列说法正确的是 A.输入电压 u 的表达式 u=20 2 sin(100πt)V B.只断开 S2 后，L1、L2 均正常发光 C.只断开 S2 后，原线圈的的输入功率减小 D.若 S1 换接到 2 后，R 消新的电功率为 1.6W 9.如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹角为 30°，A、B 与电场垂直， 一质量为 m， 电荷量为 q 的带正电小球以初速度 0v 从 A 点水平向右抛出，经过时间 t 小球最终落在 C 点， 速度大小仍是 0v ，且 AB=BC，则下列说法中正确的是 A.电场方向沿电场线斜向上 B.电场强度大小为 q mgE  C.小球下落高度 2 4 3 gt D.此过程增加的电势能等于 22 2 1 tmg 10.如图所示，0 点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子， 它们的速度大小相等、速度方向均在 x0y 平面内。在直线 x=a 与 x=2a 之间存在垂直于 x0y 平面向外的磁感应强度为 B 的匀强磁场，与 y 轴正方向成 60°角发射的粒子恰好垂直于磁 场右边界射出。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。关于这些粒子的运动，下列说法正 确的是 A.粒子的速度大小为 m aBq2 B.粒子的速度大小为 m aBq C.与 y 轴正方向成 120°角射出的粒子在磁场中运动的时 间最长 D.与 y 轴正方向成 90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 第Ⅱ卷(60 分) 二、实验题(共 2 小题，每空 2 分，共 20 分) 11.(6 分)按照有效数字规则读出下列电表的测量值. (1)接 0～3V 量程时读数为 V； (2)接 0～0.6A 量程时读数为 A； （3）螺旋测微器测的读数 mm. 12.(14 分)(1)小方同学想测出某种材料的电阻率，由于不知其大约阻值，他只好用多用电 表先粗测该材料一段样品的电阻。经正确操作后，选“×100”挡时发现指针偏转情况如图 所示，由图可知，其阻值约为 (只填数量级)。由于指针太偏左，他应该换用 挡 (填“×10”或“×1k”)，换挡后，在测量前先要 。 (2)要测出上述样品的电阻率，必须精确测出其电阻的阻值。除导线和开关外，实验室还备 有以下器材可供选用： 电流表 A1，量程 30mA，内阻 r2 约 200Ω 电流表 A2，量程 1A，内阻 r1 约 0.5Ω 电压表 V1，量程 6V，内阻 RV1 等于 20kΩ 电压表 V2，量程 10V，内阻 RV2 约 30kΩ 滑动变阻器 R1，0～2000Ω，额定电流 0.1A 滑动变阻器 R2，0～20Ω，额定电流 2A 电源 E(电动势为 12V，内阻 r 约 2Ω) ①请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在如图乙方框中。其中滑动变阻器应 选 。 ②若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为 L，直径为 d，由以上实验得出这 种 材 料 电 阻 率 的 表 达 式 为 ， 式 中 电 表 物 理 量 符 号 的 含 义 为 。 三、计算题(共 4 小题，8 分+8 分+12 分+12 分，满分 40 分，作答时必需写出必要的解题步 骤和文字说明，只写出结果的不能得分。) 13.(8 分)风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如下图所示风车阵中 发电机输出功率的 100kW，输出电压为 250V，用户需要的电压为 220V，输电线电阻为 10Ω。 若输电线因发热而损失的功率为输送功率的 4%，试求： (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比； (2)画出此输电线路的示意图并求出用户得到的电功率是多少？ 14.(8 分）一个质量为 m 带电量为+q 的小球，每次均以初速度 0v 水平向右抛出，抛出点距 离水平地面的高度为 h，不计空气阻力，重力加速度为 g，求： (1)若在小球所在空间加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度 E 的大小和方向？ (2)若在此空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球抛出后最终 落地且其运动的水平位移为 s，求磁感应强度 B 的大小？ 15.(12 分)如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足 够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下，在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab 边 长 L=0.2m，线框质量 m=0.1 ㎏，电阻 R=0.1Ω，在水平向右的外力 F 作用下，以初速度 0v = 1m/s，匀加速进入磁场，外力 F 大小随时间 t 变化的图线如图乙所示，以线框右边刚进入磁 场时开始计时，求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量 q； （3）若线框进入磁场过程中 F 做功为 27.0FW J，求在此过程中线框产生的焦耳热 Q。 16.(12 分)如图所示，在坐标系 xoy 中，x 轴上方存在匀强磁场，方向垂直于 xoy 向里；在 x 轴下方存在匀强电场，电场强度为 E，电场方向与 xoy 平面平行，且与 x 轴成θ=45°夹角。 一质量为 m，电荷量为 q（q>0）的粒子从 y 轴上 P1(0，- d2 )点静止释放。一段时间后粒 子进入磁场，且从 y 轴上的 P2（图中未画出）垂直于 y 轴飞入第二象限。不计粒子重力。求： （1）粒子第一次进入磁场时的速度大小； （2）磁场的磁感应强度 B 及粒子第一次在磁场中运动的时间； （3）粒子第三次到达 x 轴的位置。 临川一中 2017-2018 学年度 12 月月考 高二物理参考答案 一.选择题（每题 4 分，共 40 分，8-10 为多选.） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B C D D ACD BC AC 二.实验题(每空 2 分，共 20 分.) 11.(6 分) 2.15 V 0.16 A 3.508 mm 12.（14 分） （1） 104 ×1k 重新欧姆调零 （2）① R2 ② U1 表示电压表 V1 的示数，U2 表示电压表 V2 的示数 三．计算题(8 分+8 分+12 分+12 分，共 40 分.） 13.(8 分） （1）1 ：20 、 240 ：11 （2）96 kW 【解析】：（1）输电线损失的功率 P 损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW. 输电线电流 I2＝ P 损 R 线＝ 4×103 10 A＝20 A. .......(2 分） 升压变电器输出电压 U2＝ P I2＝100×103 20 V＝5×103 V. 升压变压器原、副线圈匝数比： n1 n2＝ U1 U2＝ 250 5000＝ 1 20. .........(2 分） 电压损失 U 损＝I2R 线＝20×10 V＝200 V. 降压变压器原线圈端电压 U3＝U2－U 损＝4800 V. 降压变压器原、副线圈匝数比 n3 n4＝ 4800 220＝ 240 11. ............(2 分） （2） 用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为 P 用＝P－P 损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW. ..........(2 分） 14.（8 分）（1） 、竖直向上 （2） 【解析】：（1）对小球进行受力分析可知，电场方向竖直向上. 由 解得： ..............(3 分） （2）由题意可得，在复合场中（重力场、电场、磁场）做匀速圆周运动。运动轨迹如图示， 由几何关系： 解得： ........(2 分） 由 解得： ..........(1 分） 由 和 两式可得： ..（2 分） 15.（12 分）（1）0.5T（2）0.75C（3）0.12J 【解析】：（1）由 F-t 图像可知，当线框全部进入磁场后，线框的加速度 =2m/s2 t=0 时 刻 线 框 所 受 的 安 培 力 且 F=0.3N ………………………（2 分）网 由牛顿第二定律： 解得：B=0.5T ……………………………………………………………(2 分) （2）线框进入磁场过程通过截面电量 由法拉第电磁感应定律得： 由闭合电路欧姆定律得： 解 得 电 量 ……………………………………………(2 分) 由匀变速直线运动得： =0.75m 代入上式，解得 ……………………………………………… (2 分) （3）由能量守恒定律： ， 解得： ………………………………………(4 分) 16.（12 分）（1） （2） （3） 【解析】：（1）粒子由静止开始沿电场线运动，由题意可知，粒子运动的位移为 ；则由动能定理可知： ，解得： ； ...................................（3 分） （2）粒子在磁场中运动的轨迹如图所示；因粒子进入磁场时的速度方向与 x 轴成 45 度角， 由几何关系可知， ；则由 可知： ；粒子 第 一 次 在 磁 场 中 转 过 的 圆 心 角 为 ： 270 ° ； 故 时 间 .............................................(4 分） （3）粒子第二次经过 x 轴时，速度方向与水平方向夹角为 45°；垂直于电场线进入电场区 域 ， 则 粒 子 在 电 场 中 做 类 平 抛 运 动 ， 由 类 平 抛 运 动 的 规 律 可 知 ： ， ；解得 ，则 ； 由几何关系可知：第三次到达 x 轴上的位移为： 故粒子在 O 点右侧，距离为 ； 故第三次到达 x 轴的坐标为： .......................(5 分）