贵州省遵义航天高级中学2020学年高二物理下学期第一次（3月）月考试题

贵州省遵义航天高级中学2020学年高二物理下学期第一次（3月）月考试题

‎2020学年第二学期第一次月考试题 ‎ 高二 物 理 本卷总分110分，考试时间90分钟 一、选择题（共48分，每题4分，其中1-8题只有一个正确答案，9-12题有多个正确答案，全对给4分，选对但不全给2分，错选不给分）‎ ‎1．物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的有关下面四个实验装置，描述正确的是（　　）‎ A．库仑利用装置①测出了元电荷e的数值 B．安培利用装置②总结出了点电荷间的相互作用规律 C．奥斯特利用装置③发现了电流的磁效应 D．楞次利用装置④发现了电磁感应现象 ‎2．如图所示，正方形金属线圈a和b的边长分别为l和2l，a线圈内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　）‎ A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4‎ ‎3．如图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是( )‎ A．接通时A1先达最亮，断开时A1后灭 B．接通时A2先达最亮，断开时A1后灭 C．接通时A1先达最亮，断开时A1先灭 D．接通时A2先达最亮，断开时A2先灭 ‎4．如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电梯底部上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害，关于该装置，下列说法正确的是 A．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中 B．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反 C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落 D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落 ‎5．如图所示，点A、B、C在半径为r的同一圆周上，三点等分圆周，A点放置正点电荷，所带电荷量为＋，B、C点放置负点电荷，所带电荷量为－，静电力常量为k，则三个点电荷在圆心O处产生的电场强度大小为 (　　)‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎6．1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是 A．减小了驾驶员的动量变化量 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D．延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大 ‎7．如图1所示，一个矩形导线框放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的固定轴以角速度rad/s顺时针转动。若以线框平面与磁场方向垂直时（如图2）为计时起点，并规定bc边中电流i的方向由b流向c时为正，则i-t图像正确的是 A． B． C． D．‎ ‎8．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是(　　)‎ A．这三束负离子的速度一定不相同 B．这三束负离子的电荷量一定不相同 C．这三束负离子的比荷一定不相同 D．这三束负离子的质量一定不相同 ‎9．两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中 A．做直线运动 B．做曲线运动 C．电势能先变大后变小 D．电势能先变小后变大 ‎10．如图所示，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面。当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，ab边受到的安培力恒定不变。则下列磁感应强度B随时间t变化的图象中可能正确的是 A． B． C． D．‎ ‎11．如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是(　　)‎ A．电压表V1的示数变小 B．电压表V2的示数变小 C．电流表A的示数变大 D．电流表A的示数变小 ‎12．（多选）一个单匝矩形金属线框的面积为S，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则（）‎ A．线框产生的交变电动势的最大值为πBS B．线框产生的交变电动势的有效值为 C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D．线框产生的交变电动势的瞬时值表达式为e=2nπBSsin2nπt 第II卷（非选择题)‎ 二、实验题（每空2分）‎ ‎13．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。‎ ‎（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；‎ ‎（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；‎ ‎（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）。‎ ‎14．“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中R为定值电阻，R为滑动变阻器。‎ ‎（1）器材A是_____传感器；‎ ‎（2）测得电源的路端电压U与电流I的关系图线如图（b）所示，则电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω。‎ ‎（3）某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图（c）所示的电路，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流I，由实验数据做出R﹣图线，若该图线的斜率为k，则电源电动势为_____；‎ 该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法，原因是_____。‎ 三、解答题（共46分，其中15题8分，16题10分，17题12分，18题16分；作答要求写出相应解题步骤，只写答案不给分）‎ ‎15．用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图实线所示．现有一质量为m初速度为v0的子弹自左方水平射入木块并停留在木块中，然后又与木块摆起到如图虚线所示的最大高度处，设子弹射入时间极短．求：‎ ‎（1）子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度大小；‎ ‎（2）子弹穿入木块过程中产生的热量．‎ ‎16．如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子，电量为e，静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d电压为U的水平放置的平行金属板间；若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别位于两块水平板的中线上。求：‎ ‎(1)电子通过B点时的速度大小;‎ ‎(2)右侧平行金属板的长度 ‎17．如图所示，矩形区域含边界有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a、b、c、d为矩形的四个顶点，长，宽一质量为m、电量为q的带正电粒子，从a点沿ab方向运动，不计粒子重力。求：‎ 若粒子恰好从d点射出磁场，求粒子从a点运动到d点的时间；‎ 若粒子恰好从c点射出磁场，求粒子运动速度的大小。‎ ‎18．如图所示，间距为的足够长的平行光滑导轨MN、PQ倾斜放置，倾角为，在导轨顶端连接一阻值为的定值电阻。质量为、电阻也为r的金属杆ab垂直导轨跨放在导轨上，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。让金属杆ab从图示位置由静止释放，到达cd位置时达到最大速度，不计导轨电阻，金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为求：‎ (1) 金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度；‎ (2) 金属杆速度为3m/s时的加速度；‎ (3) 金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中，通过定值电阻的电荷量，求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热 高二物理答案 ‎1．C ‎【解析】‎ 密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值。故A错误；库伦利用装置②总结出了电荷间的相互作用规律。故B错误；1820年奥斯特利用装置③发现了电流的磁效应。故C正确；法拉第利用装置④发现了电磁感应现象。故D错误。故选C。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ 由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ=BS，边长为l正方形金属线圈范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S=l2 ；结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：Φ=Bl2．与线圈的大小无关，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎3．A ‎【解析】‎ 电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，线圈相当于断路，故开始时通过灯泡A1的电流较大，故灯泡A1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加，电流稳定后，两个灯泡一样亮，即A1灯泡亮度逐渐正常；电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡A1构成闭合回路放电，故断开时A1后灭，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎4．B ‎【解析】‎ A、若电梯突然坠落，将线圈闭合时，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止磁铁的运动，故A错误；B、当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B 中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，故B正确；CD、结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落；故CD错误；‎ 故选B。‎ ‎5．A ‎【解析】‎ 在A点的电荷在O点产生的场强，方向沿AO方向；在BC点的电荷在O点产生的场强均为，方向分别沿OB和OC方向；因EB和EC互成1200角，则合场强为 ，则O点的场强为，故选A.‎ ‎6．B ‎【解析】‎ 在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，A、C、D错误；故选B。‎ ‎7．A ‎【解析】‎ 线圈从中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流为零，在0-1s内，电流方向从b到c，为正值，故电流的瞬时电流的表达式为，根据数学知识可知，A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎8．C ‎【解析】3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=E/B，故三束正离子的速度一定相同．故A错误．3束离子在磁场中有qvB=m，故，由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，然而正离子质量可能相同，电量也有可能相同，故BD错误，C 正确．故选C．‎ 点睛：速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．‎ ‎9．BD ‎【解析】‎ 电场线与等势面垂直，并且电场线方向从高电势指向低电势，故在A点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力与速度v也垂直，由于粒子带负电，所以受到竖直向上的电场力，粒子做曲线运动，如图所示，粒子靠近两电荷连线时，电场力做正功，离开两电荷连线时，电场力做负功，则其电势能先变小后变大，B D正确．‎ ‎10．BC ‎【解析】‎ 设线圈的ab边长为L，ad长为l，当磁感应强度发生变化时，线框内产生感应电动势为：；感应电流为： ；安培力为：F=BIL，得： 由公式可知，若磁场 B增大，则减小；若B减小，则增大。所以四个图象中只有BC正确。故选BC。‎ ‎11．ABC ‎【解析】‎ A．当闭合开关S时，引起外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电压表V1的示数U＝E﹣Ir，U变小。故A正确。‎ B．电压表V2的示数U2＝E﹣I（R1+r），I增大，U2变小。故B正确。‎ CD．干路电流I增大，电流表A的示数变大。故C正确，D错误。‎ ‎【点睛】‎ 本题是电路中动态变化分析问题，关键要处理好局部与整体的关系．对于路端电压也可直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断．‎ ‎12．BD ‎【解析】‎ 转速为n，则角速度为2πn，根据感应电动势的最大值公式：Em＝NBSω可以知道，电动势的最大值为2nπBS，有效值为最大值的，即电动势的有效值为nπBS，B对，A错．平均电动势为，选项C错误．从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时值表达式为e＝BSωsin ωt＝2nπBSsin 2nπt，D对；故选BD．‎ ‎13．左 右 右 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向左偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，流过线圈的电流变大，那么穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏。‎ ‎（2）将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。‎ ‎（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。‎ ‎14．电压 4.4 1.6 k 实验误差较大 ‎【解析】‎ ‎（1）由图（a）所示电路图可知，该实验应用伏安法测电源电动势与内阻实验，器材A为电压传感器。‎ ‎（2）由图（b）所示电源U﹣I图象可知，电源电动势：E＝4.4V，电源内阻：；‎ ‎（3）由图（c）所示电路图可知，电源电动势：E＝I（r+R），整理得：R＝E﹣r，R﹣图线的斜率：k＝E；‎ 测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法求电源电动势与内阻实验误差较大，为减小实验误差，应进行多次实验，测出多组实验数据，应用图象法求电源电动势与内阻；‎ ‎15．（1） （2）‎ ‎【解析】 (1)子弹射入木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，‎ 由动量守恒定律得： 解得： ；‎ ‎(2)子弹穿入木块过程中，由能量守恒得 解得： ‎ ‎16．（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由动能定理有：eU0=mv02‎ 得：v0=‎ ‎（2）根据牛顿第二定律知加速度为：‎ 电子进入偏转电场做类平抛运动。设板长为L，有：L=v0 t 联立以上得：‎ ‎17．(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)设粒子恰好从d点射出时，速度大小为v1，运动半径为r1，在磁场中运动的时间为t 由洛伦兹力提供粒子做匀速圆周的向心力，有 而 由轨迹边界的对称性可知轨迹为半圆，有 联立解得：‎ ‎(2)设粒子恰好从c点射出时，速度大小为v2，运动半径为r2，‎ 由洛伦兹力提供粒子做匀速圆周的向心力，有 轨迹如图所示：‎ 而由几何关系：‎ 解得：‎ 则得 ‎18．（1） （2）3m/s2 (3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)金属杆ab在倾斜导轨上滑行，加速度为零时，速度最大，则；‎ 根据欧姆定律：‎ 联立解得：；‎ (2) 当v=3m/s时，F安==1.5N,‎ F合=mgsinθ-F安=1.5N，F合=ma a=3m/s2‎ ‎(3)金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中，金属杆的位移为x，则 解得：；‎ 设在此过程中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒得：‎ 且有 联立解得：. ‎