【物理】云南省红河州河口县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

【物理】云南省红河州河口县一中2019-2020学年高二上学期12月月考试题

云南省河口县一中 2019-2020 学年 12 月份考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共 100 分，考试时间 90 分钟。 一、单选题(共 12 小题,每小题 3.0 分,共 36 分) 1.如图所示，不带电导体 B 在靠近带正电的导体 A 后，P 端及 Q 端分别感应出负电荷和正 电荷，则以下说法正确的是(　　) A． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带负电 B． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带正电 C． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将不带电 D． 若用导线将 P 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带正电 2.如图所示，xOy 坐标平面在竖直面内，y 轴正方向竖直向上，空间有垂直于 xOy 平面的匀 强磁场（图中未画出）.一带电小球从 O 点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示.下列说法 中正确的是（ ） A． 轨迹 OAB 可能为圆弧 B． 小球在整个运动过程中机械能增加 C． 小球在 A 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 D． 小球运动至最低点 A 时速度最大，且沿水平方向 3.有一静电场，其电势随 x 坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子(重 力不计)从坐标原点 O 由静止释放，粒子沿 x 轴运动，电场中 P、Q 两点的坐标分别为 1 mm、4 mm.则下列说法正确的是(　　) A． 粒子经过 P 点和 Q 点时，加速度大小相等、方向相反 B． 粒子经过 P 点与 Q 点时，动能相等 C． 粒子经过 P 点与 Q 点时，电场力做功的功率相等 D． 粒子在 P 点的电势能为正值 4.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄 的金属层，膜后距离膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器 的两极，在两极间加一个电压 U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化， 使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的(　　) A． 介质变化 B． 正对面积变化 C． 距离变化 D． 电压变化 5.如图所示，在 xOy 平面内存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，第一、二、四象限内的 磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(－ L,0)、Q(0，－ L) 为坐标轴上的两个点．现有一电子从 P 点沿 PQ 方向射出，不计电子的重力，则(　　) A． 若电子从 P 点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为 πL B． 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点，则电子运动的路程一定为 πL C． 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点，则电子运动的路程可能为 2πL D． 若电子从 P 点出发经原点 O 到达 Q 点，则 nπL(n 为任意正整数)都有可能是电子运动的 路程 6.长直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为：B＝k ，k 为常数，r 为到导线的距 离，如图所示，两个半径相同，材料不同的半圆环并联地接在电路中，电路中的总电流为 I，流过 ABD 半圆环的电流为 I，流过 ACD 半圆环的电流为 I，在圆环圆心处电流产生的 磁场的磁感应强度为 B，若将 ABD 半圆环绕直径 AD 转过 90°，这时在 O 点的磁感应强度大 小为(　　) A． B B． 3B C．B D． B 7.如图所示是在一个电场中的 A、B、C、D 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力 F 跟引入的电荷电荷量之间的函数关系，下列说法正确的是(　　 ) A． 该电场是匀强电场 B．A、B、C、D 四点的场强大小关系是 Ed>Eb>Ea>Ec C． 这四点的场强大小关系是 Eb>Ea>Ec>Ed D． 无法比较场强的大小 8.一根均匀电阻丝阻值为 R，在以下哪些情况下，阻值仍为 R(　　) A． 长度变为一半，横截面积增大一倍时 B． 横截面积变为一半，长度变为二倍时 C． 长度和横截面积都变为原来的 2 倍时 D． 直径变为一半，长度变为原来的 时 9.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时 释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(　　) A． 速度变大，加速度变大 B． 速度变小，加速度变小 C． 速度变大，加速度变小 D． 速度变小，加速度变大 10.如图所示，平行板 a、b 组成的电容器与电池 E 连接，平行板电容器 P 处固定放置一带负 电的点电荷，平行板 b 接地．现将电容器的 b 板向下稍微移动，则(　　) A． 点电荷所受电场力增大 B． 点电荷在 P 处的电势能减少 C．P 点电势减小 D． 电容器的带电荷量增加 11.如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD 且 A、B、C、D 位于同一半径为 r 的圆上，在 C 点 有一固定点电荷，电荷量为-Q．现从 A 点将一质量为 m、电荷量为-q 的点电荷由静止释放， 该点电荷沿光滑绝缘轨道 ADB 运动到 D 点时的速度大小为 4 ．已知重力加速度为 g．规 定电场中 B 点的电势为零，则在-Q 形成的电场中（　　） A．D 点的电势为 B．A 点的电势高于 D 点的电势 C．D 点的电场强度大小是 A 点的 倍 D． 点电荷-q 在 D 点具有的电势能为 7mgr 12.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab 是圆的直径．一不计重力的 带电粒子从 a 点射入磁场，速度大小为 v，当速度方向与 ab 成 30°角时，粒子在磁场中运动 的时间最长，且为 t，若相同的带电粒子从 a 点沿 ab 方向射入磁场，也经时间 t 飞出磁场， 则其速度大小为(　　) A． v B． v C． v D． v 二、多选题(共 4 小题,每小题 4.0 分,共 16 分) 13.(多选)如图所示，用两条一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸 面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流．当棒静止时，两弹簧秤的示数均为 F1；若棒中 的电流方向反向，当棒静止时，两弹簧秤的示数均为 F2.且 F2＞F1，根据上面所给的信息， 可以确定的是(　　) A． 磁场的方向 B． 磁感应强度的大小 C． 安培力的大小 D． 铜棒所受重力的大小 14.(多选)如图所示，两个截面不同、长度相同的均匀铜棒接在电路中，则(　　) A． 流过两棒的电流相等 B． 两棒内电场强度不同，细棒内场强大于粗棒内场强 C． 两棒中自由电子移动的平均速度相等 D． 细棒两端电压与粗棒两端电压相等 15.(多选)计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是(　　) A． 1 度等于 3.6×103kW·h B． 1 度等于 3.6×106J C． “度”是电功率的单位 D． “度”是电功的单位 16.(多选)关于电阻率的说法中正确的是(　　) A． 电阻率 ρ 与导体的长度 l 和横截面积 S 有关 B． 电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关 C． 电阻率大的导体，电阻一定很大 D． 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻 三、实验题(共 2 小题,共 15 分) 17.在描绘一只小灯泡(2.5 V,0.5 A)的伏安特性曲线实验中，所供选择的器材除了导线和开关 外，还有以下一些器材可供选择： A．电源 E(电动势为 3.0 V，内阻不计) B．电压表 V1(量程为 0 ～3.0 V，内阻约为 2 kΩ) C．电压表 V2(量程为 0 ～15.0 V，内阻约为 6 kΩ) D．电流表 A1(量程为 0～0.6 A，内阻约为 1 Ω E．电流表 A2(量程为 0～100 mA，内阻约为 2 Ω) F．滑动变阻器 R1(最大阻值 10 Ω) G．滑动变阻器 R2(最大阻值 2 kΩ) (1)为了减小实验误差，实验中电压表应选择______________，电流表应选择______________， 滑动变阻器应选择________________．(填器材的符号) (2)为提高此实验精度，请你设计一实验电路并画在方框中，然后连接实物图． 18.(1)要用伏安法测量 Rx 的电阻，已知电压表内阻约几 kΩ，电流表内阻约 1 Ω，若采用甲图 的电路，Rx 的测量值比真实值____(选择“偏大”或“偏小”)，若 Rx 约为 10 Ω，则采用________(选 “甲图”或“乙图”)的电路误差较小 (2)无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，有个研究 性学习小组设计了以下的实验方案： 按如图丙所示的电路进行测量，则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的 实验步骤如下： ①闭合开关 S1，开关 S2 接 2，调节可变电阻 RP 和 RW，使电压表和电流表的示数都较大，并 读出此时电压表和电流表的示数 U1 和 I1； ②保持 RP 的阻值不变，____________. 请你在②的横线上用简要的语言(含物理量)写出未完成的主要操作步骤． ③写出待测电阻 Rx 的表达式：Rx＝__________. 四、计算题 19.如图所示，一质量为 m、带电荷量为 q 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场 中，静止时悬线向左与竖直方向成 θ 角，重力加速度为 g. (1)判断小球带何种电荷； (2)求电场强度 E 的大小； (3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过 t 时间小球的速度 v. 20.水平放置的两块平行金属板长 L＝5.0 cm，两板间距 d＝1.0 cm，两板间电压为 90 V 且上 板为正.一电子沿水平方向以速度 v0＝2.0×107m/s 从两板中间射入，如图所示，求：(电子电 荷量 q＝1.6×10－19C，电子质量 me＝9.1×10－31kg)(计算结果在小数点后保留两位有效数字) (1)电子偏离金属板时的侧位移； (2)电子飞出电场时的速度； (3)电子离开电场后，打在屏上的 P 点，若 s＝10 cm，求 OP 的长. 21.如图所示，两平行金属导轨间的距离 L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ＝ 37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B＝0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁 场．金属导轨的一端接有电动势 E＝4.5 V、内阻 r＝0.50 Ω 的直流电源．现把一个质量 m＝ 0.040 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良 好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取 10 m/s2.已 知 sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求： (1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的安培力大小； (3)导体棒受到的摩擦力大小． 22.在如图所示的坐标系中，x 轴水平，y 轴垂直，x 轴上方空间只存在重力场，第Ⅲ象限存 在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面向里的匀强磁场，在第Ⅳ象限由沿 x 轴负方向的 匀强电场，场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等．一质量为 m，带电荷量大小为 q 的质点 a，从 y 轴上 y=h 处的 P1 点以一定的水平速度沿 x 轴负方向抛出，它经过 x=﹣2h 处的 P2 点进入第Ⅲ象限，恰好做匀速圆周运动，又经过 y 轴上的 y=﹣2h 的 P3 点进入第Ⅳ 象限，试求： （1）质点 a 到达 P2 点时速度的大小和方向； （2）第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）说明质点 a 从 P3 进入第Ⅳ象限后的运动情况（不需要说明理由） 【参考答案】 1.A 2.D 3.B 4.C 5.C 6.A 7.B 8.C 9.C 10.B 11.A 12.C 13.ACD 14.AB 15.BD 16.BD 17.(1)V1　A1　R1 (2) 【解析】小灯泡的额定电压是 2.5 V，应选择 3 V 量程的电压表．额定电流 0.5 A，可选择 0.6 A 量程的电压表．小灯泡的电阻大约 R＝ ＝5 Ω，所以选择滑动变阻器最大阻值为 10 Ω 的即可．小灯泡是小电阻，应采用电流表的外接法，为了尽可能多的测量数据，保证电流 和电压从零开始调整，应采用滑动变阻器的分压接法． 18.(1)偏小　 甲　(2)将 S2 改接 1，调节 RW，使电压表和电流表读数适当，记下此时电压表 读数 U2 和电流表读数 I2　③ — 【解析】(1)若采用甲图的电路，由于电压表的分流作用，使得电流表读数大于待测电阻的 电流真实值，根据 Rx＝ ，可知 Rx 的测量值比真实值偏小，若 Rx 约为 10 Ω，则由于 RV≫Rx， 则采用甲图的电路误差较小；(2)②保持 RP 的阻值不变，将 S2 改接 1，调节 RW，使电压表和 电流表读数适当，记下此时电压表读数 U2 和电流表读数 I2；(B)写出待测电阻 Rx 的表达式： Rx＝ － 19.（1）负电（2）mg （3） 速度方向与竖直方向夹角为 θ 斜向左下方 【解析】（1）小球受力如图，由于电场力 F 与场强方向相反，说明小球带负电． （2）小球的电场力 F=qE 由平衡条件得：F=mgtanθ 解得电场强度为：E=mg （3）剪断细线后小球受到的重力与电场力的大小和方向都不变，所以小球做初速度为 0 的 匀加速直线运动；设经过 t 时小球的速度为 v． 小球所受合外力为：F 合= ， 根据牛顿第二定律得，加速度为：a= ， 由运动学公式得：v=at= 20.　(1)0.49 cm　(2)2.04×107m/s　速度的方向与 v0 的夹角 θ 满足 tanθ≈0.2　(3)2.49 cm 【解析】　(1)电子在电场中的加速度 a＝ ，侧位移 y＝ ，又因 t＝ ，则 y＝ ≈0.49 cm. (2)电子飞出电场时，水平分速度 vx＝v0，竖直分速度 vy＝at＝ ≈3.96×106m/s，则电子飞 出电场时的速度 v＝ ≈2.04×107m/s.设 v 与 v0 的夹角为 θ，则 tanθ＝ ≈0.2. (3)电子飞出电场后做匀速直线运动，则 OP＝y＋stanθ＝2.49 cm. 21.(1)1.5 A　(2)0.30 N　(3)0.06 N 【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律 I＝ ＝1.5 A. (2)导体棒受到的安培力 F 安＝BIL＝0.30 N. (3)导体棒受力如图，将重力正交分解 F1＝mgsin 37°＝0.24 N， F1＜F 安，根据平衡条件，mgsin 37°＋Ff＝F 安， 解得 Ff＝0.06 N. 22.（1）2 ，方向与 x 轴负方向成 45°角 （2） （3）匀减速直线运动 【解析】（1）质点从 P1 到 P2，由平抛运动规律得： 得：t= 则 ，得： = = = 故粒子到达 P2 点时速度的大小为： = =2 ，方向与 x 轴负方向成 45°角． （2）质点从 P2 到 P3，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力 ， 且有 根据几何知识得： （2R）2=（2h）2+（2h）2， 解得：E= ，B= （3）由上分析可知质点所受的电场力竖直向上，则质点带正电． 质点 a 从 P3 进入第Ⅳ象限后，受到水平向右的电场力和重力作用，它们的合力大小为 F=mg，方向与质点刚进入第Ⅳ象限速度方向相反，所以质点做匀减速直线运动．