【物理】四川省泸县第五中学2019-2020学年高二下学期第一次在线月考试题（解析版）

【物理】四川省泸县第五中学2019-2020学年高二下学期第一次在线月考试题（解析版）

‎2020年春四川省泸县第五中学高二第一学月考试 物理试题 第I卷 选择题（54分）‎ 一、选择题（每小题6分，共9个小题，共54分；其中1-6题为单选题，7-9题多选题，少选得3分，多选错选得0分。）‎ ‎1.点电荷A的电荷量与点电荷B的电荷量之比为3：2，则A对B的作用力大小跟B对A的作用力的大小之比为（ ）‎ A. 3：2 B. 2：3 C. 1：1 D. 6：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】由点电荷库仑力的公式，库仑力大小与电量的乘积有关，而A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力，因此不论电量大小如何，则它们的大小相等，即1：1，故C正确，ABD错误．‎ ‎2.如图所示,两个同心放置的同平面的金属圆环,一条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则通过两环的磁通量Φa、Φb比较,则（   ）‎ A. Φa＜Φb B. Φa＞Φb C. Φa=Φb D. 无法比较 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下，由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以，故选项B正确．‎ ‎3.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )‎ A. 由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比 B. 当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度 C. 由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关 ‎【答案】D ‎【解析】A．电场强度E可以根据定义式来测量,电场强度就等于每单位正电荷所受的力,但场强与试探电荷无关,是由电场本身决定的,故A错误；‎ BD．电场强度是由电场本身决定的,是电场的一种性质,与试探电荷是否存在无关,故B错误,D正确；‎ C．库仑力属于强相互作用,是一种远程力,点电荷电场的决定式,也不适用于r接近0的情况故C错误．‎ ‎4.真空中两点电荷所带电量分别为+2Q和-Q，相距为r，它们间静电力的大小是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据库仑力方程：，ACD错误B正确 ‎5.如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束，下列说法中正确的是 A. 组成A、B束的粒子都带负电 B. 组成A、B束的离子质量一定不同 C. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 D. A束离子的比荷（）大于B束离子的比荷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A：粒子进入上面磁场时，速度方向向上，洛仑兹力方向向左，根据左手定则可判断出组成A、B束的粒子都带正电；故A错误．‎ BD：粒子能沿直线经过速度选择器，则可得，A、B束的粒子的速度大小相等；进入上面磁场后可得，因为，，所以；又粒子的质量、速度和电荷量不全相等，故组成A、B束的离子质量可能相等、可能不等．即B错误、D正确．‎ C：速度选择器左板带正电、右板带负电，则电场强度向右，粒子带正电，电场力的方向向右；沿直线经过速度选择器，洛仑兹力方向向左，粒子带正电且速度向上，据左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向里．故C错误．‎ ‎6.如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为△U1和△U2，干路电流为I，下列说法中正确的是(灯泡电阻不变) （ ）‎ A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B. △U1与△I的比值变大 C. △U1大于△U2 D. 电源的输出功率一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】A、当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则变暗． 变阻器的电阻增大，并联部分的电阻增大，则并联部分的电压增大，则变亮．总电流减小，而的电流增大，则的电流减小，则变暗，故A错误； B、由得：，不变，故B错误； C、由上分析可知，电压表的示数增大，电压表的示数减小，由于路端电压增大，即两电压表示数之和增大，所以，故C正确；‎ D、利用结论当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，当滑片右移动时，总电阻增大，但无法判断外电阻与内阻的关系，所以电源的输出功率无法判断，故D错误．‎ 点睛：本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析，运用总量法分析两电压表读数变化量的大小，运用欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法．‎ ‎7.甲、乙两个电源的路端电压U随电流I变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲电源的内阻较小 B. 乙电源的内阻较小 C. 同一定值电阻分别接两电源，甲电源电路路端电压大 D. 同一定值电阻分别接两电源，甲电源的效率低 ‎【答案】AC ‎【解析】电源的U-I图象与纵轴交点坐标值表示电源的电动势，由图示图象可知：，图象斜率的绝对值表示电源内电阻，所以甲电源的内阻较小．故A正确，B错误．在图中作出该定值电阻的U-I图象，如图所示：‎ 两图象的交点表示该电阻与该电源组成闭合电路时的工作状态，可知，甲电源电路的路端电压大，故C正确．电源的效率，则知E相等，甲电源电路的路端电压大，甲电源的效率高，故D错误．故选AC．‎ ‎8.如图所示，半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小不等的在一范围内的同种带电粒子，带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0），不计重力。现粒子以沿正对cO中点且垂直于cO方向射入磁场区域，发现带电粒子恰能从bd之间飞出磁场，则（ ）‎ A. 从b点飞出的带电粒子的速度最大 B. 从d点飞出的带电粒子的速度最大 C. 从d点飞出的带电粒子的运动时间最长 D. 从b点飞出的带电粒子的运动时间最长 ‎【答案】AC ‎【解析】粒子在磁场中，受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，根据题意作出粒子运动轨迹如图所示： 图中Ob为到达b点的轨迹的圆心，Od为到达d点的轨迹的圆心，根据几何关系可知，rb＞rd，到达d点转过的圆心角比到达b点的圆心角大，‎ AB．根据可知，b的半径最大，d的半径最小，所以从b点飞出的带电粒子的速度最大，从d点飞出的带电粒子的速度最小，故A正确，B错误。‎ CD．周期，所以粒子运动的周期相等，而达d点转过的圆心角最大，b点转过的圆心角最小，所以d点飞出的带电粒子的时间最长，b点飞出的带电粒子的时间最短，故C正确，D错误；‎ ‎9.如图，两条相距 l 的足够长的平行光滑导轨放置在倾角为 θ=30°的斜面上，阻值为 R的电阻与导轨相连．质量为 m的导体棒 MN垂直于导轨放置.整个装置在垂直于斜面向下的匀强 磁场中，磁感应强度的大小为 B.轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为m的物块相连，且滑轮与杄之间的轻绳与斜面保持平行．物块距离地面足够高，导轨、导体 棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计．已知重力加速度为 g.将物块从静止释放，下面说法正确的是 A. 导体棒 M 端电势高于 N 端电势 B. 导体棒的加速度不会大于 C. 导体棒的速度不会大于 D. 通过导体棒的电荷量与金属棒运动时间的平方成正比 ‎【答案】BC ‎【解析】A、根据右手定则可知导体棒M端电势低于N端电势，故选项A错误；‎ BC、设导体棒的上升速度，根据，，可知导体棒所受安培力为，根据牛顿第二定律可得，当导体棒的上升速度为零时，导体棒的加速度最大，最大加速度为；当导体棒的上升加速度为零时，导体棒的速度最大，最大速度为，故选项B、C正确；‎ D、通过导体棒的电荷量为：，由于导体棒先做加速度减小的加速度运动，后做匀速运动，所以导体棒运动的位移与金属棒运动时间的平方不成正比，故选项D错误；‎ 第II卷 非选择题（56分）‎ 二．实验题（16分）‎ ‎10.某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率．已知电阻丝长度为，电阻约为，可提供的实验仪器有：‎ A．电流表，内阻，满偏电流=‎ B．电流表，内阻约为，量程 C．游标卡尺 D．变阻箱（，）‎ E．滑动变阻器（，）‎ F．电池组（，）‎ G．一个开关和导线若干 他进行了以下操作：‎ ‎(1)用游标卡尺测量这段电阻丝的直径，如图所示，则该次测量的电阻丝直径=_____；‎ ‎(2)把电流表与电阻箱串联当作电压表用．这块“电压表”最大能测量的电压，则电阻箱的阻值应调为_______；‎ ‎(3)设计实验电路图．虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分，请帮他将电路图补画完整__．‎ ‎(4)实验电路连接．该同学完成了部分连接，请帮他补充完整．___‎ ‎(5)测量并计算电阻率．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表的示数为，电流表的示数为．则电阻率的表达式为：=_________．（使用、、、、、、及数字表示）‎ ‎【答案】 (1). 0.3 (2). 880 ‎ ‎(3). (4). (5). ‎ ‎【解析】(1)[1]由图示游标卡尺可知，游标卡尺的主尺读数为0mm，游标读数为0.1×3mm=0.3mm，则最终读数为0mm+3×0.1mm=0.3mm；‎ ‎(2)[2]把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：‎ ‎(3)[3]由题意可知，电流表应采用外接法，可准确测出待测电阻两端的电压和流过的电流；滑动变阻器最大阻值约为待测电阻阻值的2倍，滑动变阻器可以采用限流接法，实验电路图如图所示：‎ ‎(4)[4]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎(5)[5]电阻丝电阻：‎ 由电阻定律可知：‎ 解得：‎ 三、解答题（40分）‎ ‎11.汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则 ‎（1）汽车在路面上能达到的最大速度； ‎ ‎（2）匀加速直线运动过程能持续多长时间； ‎ ‎（3）当汽车速度为10m/s时的加速度.‎ ‎【答案】（1）15m/s（2）7.5s（3）0.5m/s2‎ ‎【解析】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ ‎（2）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当功率达到额定功率时，匀加速结束 在此过程中， ‎ 根据 以及 ‎ 可解得：t=7.5s ‎（3）当汽车速度为10m/s时 根据及 可求得加速度a=0.5m/s2‎ 故本题答案：（1）15m/s（2）7.5s（3）0.5m/s2‎ ‎【点睛】在机车启动问题中要灵活的运用公式以及来求解待求的物理量．‎ ‎12.如图所示，边长为L正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力．‎ ‎(1)若粒子从c点离开电场，求电场强度E的大小；‎ ‎(2)若粒子离开电场时动能为Ek′，求电场强度E的大小．‎ ‎【答案】(1) (2) 或 ‎【解析】(1) 粒子在匀强电场中做类平抛运动 在初速度方向上：L＝v0t 电场方向上：L＝at2‎ 由牛顿第二定律可得 qE＝ma Ek＝‎ 解得E＝‎ ‎(2) ①若粒子由bc离开电场，则 水平方向做匀速运动L＝v0t；‎ 竖直方向做匀加速运动y＝at2‎ 由动能定理得qEy＝Ek′－Ek 解得：E＝‎ ‎②若粒子由cd边离电场，则 由动能定理得qEL＝Ek′－Ek 则E＝‎ 故或 ‎13.如图所示，传送带水平部分的长度＝4.5m，在电动机带动下匀速运行．质量M＝0.49kg的木块（可视为质点）静止在传送带左端的光滑平台上．质量为m＝10g的子弹以v0＝50m/s的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢中心点Q．已知木块与传送带间的动摩擦因数m＝0.5，P点与车底板间的竖直记度H＝1.8m，与车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：‎ ‎（1）木块从传送带左端到达右端的时间；‎ ‎（2）由于传送木块，电动机多消耗电能．‎ ‎【答案】（1）2.3s （2）1J ‎【解析】（1）传送带的的速度等于木块运动到点后做平抛运动，得：‎ 竖直方向：，‎ 解出抛出速度：‎ 子弹打入木块过程中，由动量守恒定律得：，‎ 木块沿传送带加速运动，由牛顿第二定律得：‎ 加速至的位移：‎ 加速运动时间：‎ 之后随传送到向右匀速运动，匀速运动时间：‎ 木块从传送带左端到达右端的时间：‎ ‎（2）根据功能关系，电动机多做的功，等于该过程煤块动能的增量与煤块与皮带由于摩擦生热而产生的内能之和，即 其中：‎ 解得：‎ 产生的热量为：（带-块）‎ 联立可得：‎