【物理】河南省洛阳市八所重点高中2019-2020学年高二下学期3月联考试题（解析版）

【物理】河南省洛阳市八所重点高中2019-2020学年高二下学期3月联考试题（解析版）

洛阳市八所重点高中2019-2020学年高二下学期3月联考 高二物理试卷 ‎1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。考试时间90分钟。‎ ‎2．本试卷主要考试内容：人教版选修3—1，选修3—2，选修3—3第七、八章或选修3—4第十一章。‎ 第Ⅰ卷（选择题共50分）‎ 一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1.关于电场强度的概念，下列说法正确的是（　　）‎ A. 由上可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷的电荷量q成反比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点电场强度方向与放入试探电荷的正负有关 C. 电场中某一点不放试探电荷时，该点的电场强度一定等于零 D. 某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关 ‎【答案】D ‎【解析】A．是电场强度的定义式，采用比值法定义，则知电场强度与、无关，由电场本身决定，并不跟成正比，跟成反比，故A错误；‎ B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，而场强由电场本身决定，与放入电场的试探电荷无关，故B错误；‎ C．场强与有无试探电荷无关，电场中某一点不放试探电荷时，该点场强不变，故C错误；‎ D．电场中某一点的场强大小和方向由电场本身决定，与放入该点的试探电荷与否无关，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，用一长为L的导线做成一闭合回路（导线两端相连），则穿过回路的磁通量最大值为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】用一长为的导线做成圆面积最大，由 ‎，‎ 解得 穿过回路的磁通量最大值为 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎3.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 粒子在电场中的加速度先增大后减小 B. 粒子所受电场力的方向沿电场方向 C. 粒子在M点的速率最大 D. 粒子在电场中的电势能先增大后减小 ‎【答案】D ‎【解析】A．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度大小不变，方向不变，故A错误；‎ B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；‎ C．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到点时，粒子的速度最小，故C错误；‎ D．当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子的电势能先增加后减小，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.在如图所示的电路中，闭合开关后，一带电油滴恰好静止在平行板电容器两极板间，电流表和电压表均为理想电表。若将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则（　　）‎ A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. 油滴将向下运动 D. 电路的总功率增大 ‎【答案】C ‎【解析】AB．当滑动变阻器滑片向左端滑动过程中，接入电路的电阻增大，与并联的电阻增大，总电阻增大，则总电流减小，路端电压 则路端电压增大，即电压表示数增大。两端电压 则减小，与并联的电压增大，通过电流增大，则电流表示数变大；故AB错误；‎ C．电容器并联在两端，则电容器板间电压减小，带电量减小，板间场强减小，液滴所受的电场力减小，则液滴将向下加速运动，故C正确；‎ D．电路的总功率 电路中的总电流减小，总功率减小，故D错误。故选C。‎ ‎5.如图所示，理想变压器原线圈的输入电压u一定，电路中的电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动片由上向下滑动时，下列说法正确的是（　　）‎ A 电流表示数减小 B. 电流表示数增大 C. 电压表示数减小 D. 电压表示数增大 ‎【答案】B ‎【解析】滑动变阻器滑片由上向下滑动的过程中，电阻减小，原线圈的输入电压不变，则副线圈的输出电压不变，电压表示数不变，根据欧姆定律可知，电阻两端电压增大，则电阻两端电压减小，即电压表示数减小；根据欧姆定律可知，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，电流表、示数增大，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，A、B、C为匀强电场中平面直角坐标系上的三点，三点到原点O的距离均为4cm，一带电荷量为的粒子（重力不计）从A点运动到O点，电场力做功为；从B点运动到O点，粒子的电势能增加。则匀强电场的电场强度大小为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】从点运动到点，电场力做功为，根据 解得 从点运动到点，粒子电势能增加，电场力做功为，根据 解得 联立解得 根据匀强电场中同一直线上相等距离电势差相等，把三等分，为其三等分点，如图所示 则 则、两点电势相等，因为电场线与等势面垂直，故过做的垂线就是电场线的方向，根据几何关系可知 ‎，‎ 则 根据得到 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有一定电压，在P板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电子到达Q板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关 B. 电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与加速电压有关 C. 两板间距离越大，加速时间越短 D. 两板间距离越小，电子的加速度就越大 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．电子从负极板到正极板由动能定理有 求得 所以到达正极板的速度只与电压有关，而与板距无关，A错误，B正确；‎ C．电子从负极板向正极板运动做匀加速直线运动，由运动学公式可得时间 极距越大，时间越长，C错误；‎ D．据牛顿第二定律可得加速度 所以当两板间距离越小，加速度越大，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U．下列说法正确的是（　　）‎ A. mn＜1 B. mn＞1‎ C. 输电线上损失的功率为 D. 输电线上损失的功率为 ‎【答案】AC ‎【解析】若变压器的输电功率为P，用户得到的功率为P′，由于升压变压器输入电压为U，降压变压器输出电压为U，则升压变压器输出，降压变压器输入为U3=nU，由于在输电线上有功率损失，所以P＞P′，又，整理可得：mn ‎＜1，故选项A正确，B错误；根据变压器的规律，升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压U3=nU，线路损失的电压△U=U3-U2，损失的功率，由以上式子代入求得：，故选项C正确，D错误．‎ ‎9.用同种材料、粗细相同的电阻丝制成的两个正方形闭合线框P、Q，其边长之比为2：1，将线框垂直磁场方向置于垂直纸面向内的匀强磁场中，如图所示，当磁感应强度B随时间均匀增大时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两线框中的感应电流方向均为顺时针方向 B. 线框P、Q中的感应电流大小之比为1：1‎ C. 相同时间内通过线框P、Q导线某横截面的电荷量之比为2：1‎ D. 某时刻线框P、Q每个边的安培力大小之比为4：1‎ ‎【答案】CD ‎【解析】A．根据楞次定律可知，两线框中感应电流方向均为逆时针方向，故A错误；‎ BCD．根据题意可知：导线的电阻率相同，根据电阻定律有 同理有 根据法拉第电磁感应定律有 题中相同，P线框中产生的感应电动势为 线框中的电流 各边所受安培力 Q线框中产生感应电动势为 线框中的电流 各边所受安培力 由于，知电流之比 ‎，‎ 相同时间内通过线框P，Q导线某横截面的电荷量之比等于电流大小之比，即 故B错误，CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎10.图示为一正弦交流电和一方形波交流电的波形，根据图象可得（　　）‎ A. 正弦交流电的频率是100Hz B. 方形波交流电的周期为0.015s C. 正弦交流电的电压有效值为 D. 将该方形波交流电与该正弦交流电加在同一电阻两端，在相同时间内产生的热量相等 ‎【答案】CD ‎【解析】A．根据图象，正弦交流电的周期，频率 故A错误；‎ B．方形波交流电的周期为，故B错误；‎ C．正弦交流电的电压最大值，有效值为 故C正确；‎ D．对方形波交流电，根据电流的热效应有 解得 方形波交流电和正弦交流电的电压有效值相等，由 知将该方形波交流电与该正弦交流电加在同一电阻两端，在相同时间内产生的热量相等，故D正确。‎ 故选CD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共60分）‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题：共45分。‎ ‎11.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，则金属丝的直径为________mm。用游标卡尺测量金属丝的长度L，如图乙所示，则长度为________mm。若测得该金属丝的电阻为R，则其电阻率________（用题中字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). 0.315（0.313~0.317） (2). 13.40 (3). ‎ ‎【解析】[1]螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，故金属丝直径 ‎[2]游标卡尺的读数是由主尺与游标尺的示数之和，故金属丝的长度 ‎[3]根据电阻定律有 求得电阻率为 ‎12.某同学利用图甲所示电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下:‎ A.待测表头G1（内阻r1约为300 Ω,量程为5. 0 mA）；‎ B.灵敏电流表G2（内阻r2 =300 Ω,量程为1.0 mA）；‎ C.定值电阻 R(R=1200 Ω)；‎ D.滑动变阻器R1 （最大阻值为10 Ω）；‎ E.滑动变阻器R2 （最大阻值为1000 Ω）；‎ F.电源E（电动势E=1.5 V,内阻不计）;‎ G.开关S,导线若干．‎ ‎（1）请根据图甲所示电路将图乙的实物图补充完整___________．‎ ‎（2）滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P 应滑动至_______（填"a"或“b"）端．‎ ‎（3）该同学接入定值电阻R的主要目的是_______．‎ ‎（4）实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示,示数为__________mA．‎ ‎（5）该同学多次移动滑片P ,记录相应的G1、G2示数I1、I2 ；以I1为纵坐标I2为横坐标，作出相应图线．测得图线的斜率k= 4.8,则待测表头内阻r1=_____Ω．‎ ‎【答案】(1). 如图所示： (2). R1 b (3). 保护G2，使两表均能达到接近满偏 (4). 3.40（3.38-3.42） (5). 312.5‎ ‎【解析】第一空．参照图甲电路连线，结果如图所示；‎ 第二空、第三空．为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻R1，滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置，即滑动变阻器要移到b端；‎ 第四空．由于两电流表的内阻相当，但满偏电流相差很大，所以为不致于使指针偏角相差很大，要接入定定值电阻R，其作用是保护G2，使两表均能接近满偏；‎ 第五空．从图丙中读出电流I1=3.40mA；‎ 第六空．根据欧姆定律和并联电路电压相等的关系有：I1r1=I2（r2+R），那么，结合题意图象的斜率，所以．‎ ‎13.有一个匝数n=50的闭合线圈，在t=0.5s内通过它的磁通量从均匀增加到，若线圈电阻，求：‎ ‎(1)线圈中的感应电动势E；‎ ‎(2)在这段时间t内，线圈电阻产生的热量Q。‎ ‎【答案】(1)20V；(2)10J ‎【解析】(1)由法拉第电磁感应定律可知 解得 E=20V ‎(2)线圈中的感应电流 由焦耳定律有 解得 Q=10J ‎14.如图所示，以O为坐标原点建立直角坐标系，等边三角形OMN内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN边界上放有一绝缘挡板，第四象限内有沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量、电荷量的带负电微粒从y轴上的A点，以的初速度沿轴正方向射入电场，从轴上坐标为（1m，0）的C点平行于ON方向进入三角形磁场区域，在磁场中偏转后垂直打到挡板MN的中点E上，并原速弹回（粒子带电荷量不变）。最后经过y轴上的D点（图中未画出）射入第二象限。粒子重力不计，计算结果可保留根式。求：‎ ‎(1)匀强电场的电场强度大小；‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎(3)粒子从A点运动到D点的总时间。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)粒子在从A到C的运动过程中做类平抛运动，有 ‎，，‎ 解得 ‎，‎ ‎(2)粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系知弧CE所对应的圆心角，设，由 可得 ‎，‎ 解得 粒子做圆周运动时由洛伦兹力提供向心力，则 ‎，‎ 解得 ‎(3)粒子在磁场中运动的总时间 其中，解得 由几何知识可知OH=OC=1m，则DH=0.5m，则 所以粒子从A点运动到D点的总时间 解得 ‎（二）选考题：共15分。请考生从给出的15、16题中任选一题作答。如果多答，则按所答的第一题计分。‎ ‎[选修3—3]‎ ‎15.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是__________．‎ A. 物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大 B. 能出污泥而不染，说明扩散现象和污泥中不能进行 C. 当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大・但斥力增大得更快 D. 若气体的摩尔质量为M，密度为p阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为 E. 分子势能和分子间作用力的合力可能同时随分子间距离的增大而增大 ‎【答案】ACE ‎【解析】A.温度是分子热运动的平均动能的标志，所以物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大．故A.正确．‎ B.扩散现象在任何地方任何时间都不会停止．故B错误．‎ C. 当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，分子间作用力表现为斥力．故C正确．‎ D.‎ 是一个气体分子占的空间的大小，由于分子的间距较大，分子占的空间的大小要小于分子的大小．故D错误．‎ E.当分子距离大于平衡距离时，如果分子间的距离再增大时，分子势能和分子间作用力的合力就会随分子间距离的增大而增大．故E正确．‎ ‎16.如图所示，汽缸开口向上固定在水平面上，其横截面积为S，内壁光滑，A，B为距离汽缸底部h2处的等高限位装置，限位装置上装有压力传感器，可探测活塞对限位装置的压力大小．活塞质量为m，在汽缸内封闭了一段高为hl、温度为T1的理想气体．对汽缸内气体缓缓降温，已知重力加速度为g，大气压强为p0，变化过程中活塞始终保持水平状态．求：‎ ‎①当活塞刚好与限位装置接触（无弹力）时，汽缸内气体的温度T2；‎ ‎②当A，B处压力传感器的示数之和为2mg时，汽缸内气体的温度T3．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）当活塞刚好与限位装置接触时，限位装置对活塞的压力为零，降温过程中气体压强不变，根据理想气体状态方程有：‎ 解得：．‎ ‎（2）初始状态时，对活塞受力分析可知：‎ 当压力传感器的示数为2mg时，对活塞受力分析可知：‎ 根据理想气体状态方程有：‎ 解得：．‎ ‎[选修3—4]‎ ‎17.某简谐运动的位移一时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 简谐运动的振幅为2cm B. 简谐运动的周期为0.4s C. 位移一时间图象就是振动质点的运动轨迹 D. 振动质点经过图象中A点时速度方向沿x轴负方向 E. 在0.2s~0.3s内，振动质点的加速度越来越大 ‎【答案】ABE ‎【解析】A．由图象可得，简谐运动的振幅为；故A正确；‎ B．由图象可得，简谐振动的周期为；故B正确；‎ C．该图象表示质点的位移随时间变化的规律；不是质点的运动轨迹；故C错误；‎ D．由图象可知振动质点经过图象中点时向轴正向运动，即点速度方向沿轴正方向；故D错误；‎ E．在0.2s运动至0.3s的过程，振动质点原理平衡位置，故振动质点的加速度越来越大，E正确。‎ 故选ABE。‎ ‎18.一弹簧振子在水平方向上的MN之间做简谐运动，已知MN间的距离为10cm，振子在2s内完成了5次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过周期振子有负向最加速度。‎ ‎（i）求振子的振幅和周期；‎ ‎（ii）写出振子的振动方程。‎ ‎【答案】（i）5cm，0.4s；（ii）‎ ‎【解析】（i）振幅 周期 ‎（ii）设振动方程为 当t=0时，y=0，则得 或 经过周期振子有负向最加速度，所以，则 振动方程为