2017-2018学年河北省石家庄市行唐县三中高二上学期12月月考物理试题 解析版

2017-2018学年河北省石家庄市行唐县三中高二上学期12月月考物理试题 解析版

河北省石家庄市行唐县第三中学2017-2018学年第一学期12月份考试高二物理 一、选择题（每题5分，共60分）‎ ‎1.1.在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则（ ）‎ A. b点的电场强度一定比a点大 B. 电场线方向一定从b指向a C. b点的电势一定比a点高 D. 该电荷的动能一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错．电势高低与场强大小无必然联系，A错．b点电势高于a点．但a、b可能不在同一条电场线上，B错．‎ ‎2.2.如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)‎ A. 保持S不变，增大d，则θ变大 B. 保持S不变，增大d，则θ变小 C. 保持d不变，减小S，则θ变小 D. 保持d不变，减小S，则θ不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 根据电容的决定式C=得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d 时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大。故A正确，B错误。根据电容的决定式C=得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大。故CD错误。故选A。‎ 点睛：本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式C=和C=Q/U．‎ ‎3. 对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（ ）‎ A. 有可以自由移动的电荷 B. 导体两端有电压 C. 导体内存在电场 D. 导体两端加有恒定的电压 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流；错误 B、导体两端有电压时，导体中有电流，但不一定产生恒定电流；错误 C、导体内存在电场，导体中可能形成短暂的电流，不一定能形成持续稳定的电流；错误 D、导体两端存在着恒定的电压时，导体中产生持续的恒定电流；正确 故选D 考点：电流和电压的概念 点评：掌握产生电流的条件：一是导体内有自由电荷；二是导体两端存在电压；要产生恒定的电流导体的两端电压要恒定不变。‎ ‎4.4.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中 A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；‎ 由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，根据并联电路的特点可知：通过R0的电流增大，则电流表的示数增大．故D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎【点评】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时，一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化．‎ 视频 ‎5.5.如图所示的电路中A、B是两块平行金属板，P是金属板间的一个点.先将开关S闭合给两金属板充电，然后再将开关断开.保持开关断开，B板不动，将A板移动到图中虚线所示的位置.用U1表示两金属板间的电势差，用U2表示P点与B板间的电势差.则（ ）‎ A. U1减小，U2减小 B. U1减小，U2不变 C. U1减小，U2增大 D. U1不变，U2不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】平行板电容器充电后与电源断开，极板带电量不变；‎ 当正极板A下移时，据电容的决定式知C增大，根据可知极板间的电势差U1‎ 减小；‎ 由、和可得，由公式可知当极板A下移时，板间场强E不变，据U=Ed可知，P点与B板间的电势差U2不变；故选B。‎ ‎【点睛】判断平行板电容器内部场强的变化是解题的关键，能综合运用，和进行分析两类动态变化(电荷量Q不变、极板间电压U不变)。‎ ‎6. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为 A. 动能减小 B. 电势能增加 C. 动能和电势能之和减小 D. 重力势能和电势能之和增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：物体做曲线运动过程中受到的合力指向轨迹内侧，并且运动过程中小球只受电场力和重力，所以合力竖直向上，合力与运动方向夹角为锐角，做正功，动能增大，电场力方向向上，电场力做正功，电势能减小，AB错误；根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，因该过程中动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，故C正确；从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，故D错误．‎ 考点：电场线；动能定理的应用；电势能．‎ ‎【名师点睛】做此类题目的关键是根据物体做曲线运动过程中受到的合力指向轨迹内侧判断受力情况，本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化．在学习过程中要明确各种功能关系是解这类问题的关键．‎ 视频 ‎7.7.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（　　）‎ A. 两环静止不动 B. 两环互相靠近 C. 两环互相远离 D. 两环同时向左运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据楞次定律可知，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互靠近．故B正确，A、C、D错误．‎ 考点：本题考查楞次定律。‎ ‎8.8.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子不可能的是 ( )‎ ‎ ‎ A. 向右飞行的正离子束 B. 向左飞行的负离子束 C. 向右飞行的电子束 D. 向左飞行的电子束 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故A正确。‎ B、D、向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故B、D正确。‎ C、向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向里，S极转向外，故C错误。‎ 本题选择错误的故选C。‎ ‎【点睛】小磁针N极受力方向与磁场方向相同．电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反．根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项．‎ ‎9.9.有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（）和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹 （ ）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：由可知：； 半径与荷质比成反比；因三束离子中质子的比荷最大，氚核的最小，故质子的半径最小，氚核的半径最大，故C正确，选项ABD错误。‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】由带电粒子在磁场中受洛仑兹力充当向心力，可得出半径关系，由三束离子的荷质比可得出准确的轨迹.‎ ‎10.10.一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转，接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正离子，可得出结论(　　) ‎ A. 它们的动能一定各不相同 B. 它们的电量一定各不相同 C. 它们的质量一定各不相同 D. 它们的比荷一定各不相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式   ‎ ‎，说明比荷不同，由于在磁场中超一个方向偏转，说明受洛伦兹力的方向一致，也即说明电荷的电性是一样的，故ABC错误；D正确；‎ ‎11.11.在赤道附近有一竖直向下的匀强电场，在此区域内有一根沿东西方向放置的直导体棒，由水平位置自静止落下，不计空气阻力，则导体棒两端落地的先后关系是（ ）‎ A. 东端先落地 B. 西端先落地 C. 两端同时落地 D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】赤道附近地磁场的方向均为水平由南指向北，金属棒竖直向下进入正交的电场与磁场区域后，做切割磁感线运动，根据右手定则，感应电动势的方向由西端指向东端，即东端相当于电源的正极带正电，西端相当于电源的负极带负电；在电场E中，东端的电场力受向下的电场力，西端的负电荷受向上的电场力，因此东端先着地；故选A。‎ ‎【点睛】本题关键是根据右手定则判断棒两端点的电性，然后判断电场力方向。‎ ‎12. 图所示为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向[ ]‎ A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由安培定则知螺线管上端为S极，下端为N极，两个螺线管在O点磁场方向均向上，合磁场方向仍向上，故A选项正确.‎ 思路分析：根据合磁场判断轴线处的磁场方向，利用左手定则：磁感线垂直传入手心，四指指向正电荷的运动方向，那么拇指所指即为受力方向判断电子的受力。‎ 试题点评：考查洛仑兹力的应用。‎ 二、填空题：（每空3分，共15分）‎ ‎13.13.用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流‎2A)、开关、导线若干．‎ ‎(1)某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：‎ 由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”)．‎ ‎(2)图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线___，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．‎ ‎【答案】 (1). 甲； (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)两图均用的是电流表的外接法；而由表中实验数据可知待测电阻的阻值，如果用限流，最小电压为，而表中电压都读到0.10V了，所以用的滑动变阻器的分压式才能满足电压电流从零开始读取，因此实验采用的是图甲所示电路；‎ ‎(2)根据电路图(外接法+分压式)连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎【点睛】明确电学实验中，当要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式接法；当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法，当电流表内阻远小于待测电阻阻值时，电流表应用内接法．‎ ‎14.14.质子和α粒子在同一匀强磁场中作匀速圆周运动的半径相同，则质子和α粒子的动量之比为____，加速度之比为___，周期之比为____。‎ ‎【答案】 (1). 1：2； (2). 4：1； (3). 1：2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设质子()的质量为m，电量为+q；则α粒子()的质量为‎4m，电量为+2q. ‎ 两粒子在磁场中做匀速圆周运动有，得；因两圆周半径相同，可得两粒子的动量之比为电量之比，即；‎ 由速度，可知；故有可知；‎ 由周期公式可得，.‎ ‎【点睛】本题考查了求粒子的轨道半径之比，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后进行比较即可解题．‎ 三、计算题（16题8分；18题8分；19题12分共28分）‎ ‎15.15.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x 正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。‎ ‎ ‎ ‎【答案】，坐标 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子进入磁场受洛伦兹力作用偏转，由左手定则可知，粒子带负电；由射入、射出点的半径可找到圆心O′，粒子在磁场中运动情况如图：‎ 由几何关系得出半径为 由牛顿第二定律：‎ 联立解得： ‎ 射出点离O的距离为为 故射出点坐标为 ‎【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的偏转问题，画出粒子运动的轨迹是解题的关键．‎ ‎16. 如图所示，竖直绝缘杆处于彼此垂直，大小分别为E和B的匀强电磁场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外，一个质量为m，带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑，且与杆的动摩擦因数为μ，问：‎ ‎⑴小球速度多大时，小球加速度最大？是多少？‎ ‎⑵小球下滑的最大速度是多少？‎ ‎【答案】（1）V=E/B amax=g （2）vmax=(mg+μqE)/Bq ‎【解析】‎ 解答：解：⑴小球静止时受电场力、重力、弹力及摩擦力，电场力水平向右，弹力水平向左，摩擦力竖直向上；开始时，小球的加速度应为a=； 小球速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向左，故弹力将减小，摩擦力减小，故加速度增大；当洛仑兹力等于电场力时，即，则有，摩擦力为零，此时加速度为g，达最大；‎ ‎⑵此后速度继续增大，则洛仑兹力增大，弹力增大，摩擦力将增大；加速度将减小， 当重力与摩擦力平衡时，加速度为零，速度达到最大值，水平方向：，竖直方向，则有vmax=(mg+μqE)/ μBq 故答案为：（1）V=E/B amax=g （2）vmax=(mg+μqE)/ μBq ‎ ‎