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2019-2020学年高二物理上学期12月月考试题III一.选择题(题共12小题,每小题4分,共48分第18题只有一项符合题目要求,第912题有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
1.下列说法正确的是( ) A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B.卡文迪许最先通过实验测出了静电力常量 C.库仑研究了电荷之间的作用力,安培提出了电荷周围存在着它产生的电场 D.奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则
2.如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3V、5V、7V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法不正确的是 A.粒子可能带正电B.粒子在P点的动能大于在Q点动能C.粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能D.粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
3.用两个相同的小量程电流表分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A
1、A2A1表量程大于A2表量程若把A
1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路如图a、b所示则闭合开关后下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是A.图a中的A1示数小于A2的示数,图b中的A1指针偏角小于A2指针偏角B.图a中的的A
1、A2的示数相同,图b中的A
1、A2的指针偏角相同C.图a中的A1指针偏角大于A2指针偏角,图b中的A
1、A2的示数相同D.图a中的中的A
1、A2的指针偏角相同,图b中的A
1、A2的示数相同4.中国电磁轨道炮即将服役,美军彻底急了根据相关资料称,在中国电磁炮的炮口动能可以达到60兆焦以上,在将
10.4公斤重的弹丸以每小时9010公里,相当于7倍音速的速度投送到160公里时,还能穿透三堵混凝土墙或者6块半英寸的厚钢板电磁轨道炮工作原理图所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是()A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的4倍C.将弹体质量减至原来的一半,电流I增加至原来2倍,其它量不变D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
5.如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,P为磁场边界上的一点大量质量为m、电荷量为+q的粒子,在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场,这些粒子射出磁场时的位置均位于PMQ圆弧上,PMQ圆弧长等于磁场边界周长的不计粒子重力和粒子间的相互作用,则该匀强磁场的磁感应强度大小为 A.B.C.D.
6.如图所示,一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中若通以图示方向的电流从A点流入,从C点流出,电流为I,则金属框受到的磁场力为 A.0 B.ILBC.ILBD.2ILB7.如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S闭合后,则小磁针北极N黑色一端指示磁场方向正确的是 A.a B.b C.c D.d
8.如图所示,在等量异号点电荷+Q和-Q的电场中,有一个正方形OABC,其中O点为两电荷连线的中点下列说法正确的是()A.A点电场强度比C的电场强度小B.A点电势比B的电势高C.将相同的电荷放在O点与C点电势能一定相等D.移动同一正电荷,电场力做的功WCB=WOA
9.如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是 A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
10.某制药厂的污水含有正、负离子处理站的管道中安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成左右两端开口在垂直于上下底面方向加匀强磁场在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极通过测量两电极间稳定时的电压U就可计算出污水的流量Q单位时间内流过的污水体积当污水自左向右匀速流过时下列说法正确的是A.后表面的电势一定高于前表面的电势B.若污水中正负离子数相同则前后表面的电势差为零C.两个电极间的电压U与污水流量Q成正比D.污水中单位体积内的离子数越多两电极间的电压U越大11.如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R
1、定值电阻R
2、R
3、平行板电容器及理想电表组成闭合电路当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段过程中,则A.电流表读数增大B.电容器所带电荷量增加C.R2消耗的功率减小D.电压表示数变化与电流表示数变化之比增加
12.如图所示,空间有一垂直纸面的磁感应强度为
0.5T的匀强磁场,一质量为
0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为
0.1kg、电荷量q=+
0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为
0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力t=0时对木板施加方向水平向左,大小为
0.6N的恒力F,g取10m/s2则 A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10m/s的匀速运动C.木板先做加速度为2m/s2的匀加速运动,再做加速度增大的运动,最后做加速度为3m/s2的匀加速运动D.t=3s后滑块和木板有相对运动二.实验题(共16分)按要求作答13.(8分)为了精确测量某待测电阻Rx的阻值约为30Ω有以下一些器材可供选择电流表A1量程0~50mA,内阻约12ΩA2量程0~3A,内阻约
0.12Ω电压表V1量程0~3V,内阻很大V2量程0~15V,内阻很大电源E电动势约为3V,内阻约为
0.2Ω定值电阻R30Ω,允许最大电流
2.0A滑动变阻器R10~10Ω,允许最大电流
2.0A滑动变阻器R20~1kΩ,允许最大电流
0.5A单刀单掷开关S一个,导线若干1电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________填字母代号(每空1分)2请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出(3分)3某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________(2分)14.(8分)(每空2分)某研究小组收集了手机中的锂电池为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红同学设计了如图甲所示的电路图,图中R为电阻箱根据测量数据作出-图象,如图乙所示1若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=________,内阻r=______用k、b表示2若考虑电压表的内阻,从理论上分析,用上述方法测出的数据与真实值比较,测量出的电动势______,测量出的内阻______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)三.计算题共36分
15.(12分)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,其原因可用图示电路解释.在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为
12.5V,内阻为
0.05Ω,电流表内阻不计.
(1)灯泡的电阻为多大;
(2)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少;
(3)若电动机内阻为
0.096Ω,电动机的效率为多少.
16.(12分)平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点与y轴正方向成60°角射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在磁场中的运动时间t;
(3)匀强电场的场强大小E.
17.(12分)如图所示,“L”型滑板,(平面部分足够长,质量为4m,距滑板的A壁为Ll距离的B处放有一质量为m电量为+q的大小不计的小物体,小物体与滑板,及滑板与地面的摩擦均不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体均静止,试求1释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1大小;2若小物体与A壁碰后相对水平地面的速度大小为碰前的3/5,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度的大小;3若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多少.物理试题答案
1.A
2.A
3.D
4.D
5.D
6.B
7.C
8.C
9.ABC
10.AC
11.AC
12.BC
13.(8分)1A1 V1 R1(每空1分)2如图所示(3分)3-R(2分)
14.(8分)(每空2分)1
(2)偏小,偏小15.12分解:
(1)电动机未启动时,通过灯泡电流为I=10A,电压U1=
12.5V-10×
0.05V=12V2分所以灯泡电阻为R==
1.2Ω2分
(2)电动机启动时,灯泡两端的电压U2=
12.5V-58×
0.05V=
9.6V1分故车灯的电功率降低了ΔP=2分解得ΔP=
43.2W1分
(3)解得4分
16.(12分)解
(1)因为粒子在电场中做类平抛运动,设粒子过N点时的速度为v,根据平抛运动的速度关系粒子在N点进入磁场时的速度v==2v01分根据牛顿第二定律 qvB=2分∴R=代入v=2v0得粒子的轨道半径R=2分
(2)由和qvB=得1分粒子在磁场中速度偏转角等于轨迹的圆心角,得到由得2分
(3)粒子在电场中做类平抛运动,设加速度为a,运动时间为t由牛顿第二定律qE=ma
①1分设沿电场方向的分速度为vy=at
②1分粒子在电场中x轴方向做匀速运动,由图根据粒子在磁场中的运动轨迹可以得出粒子在x轴方向的位移Rsin30°+Rcos30°=v0t
③又 vy=v0tan60°
④1分由
①②③④可以解得 E=1分
17.(12分)
(1)对物体,根据动能定理,有qEL1=mv122分得2分
(2)物体与滑板碰撞前后动量守恒,设物体第一次与滑板碰后的速度为v1′;滑板的速度为v,则Mv1=mv1′+4mv2分若则因为v1′=v,则不符合实际,故应取,则2分
(3)在物体第一次与A壁碰后到第二次与A壁碰前,物体做匀变速运动,滑板做匀速运动,在这段时间内,两者相对于水平面的位移相同.∴1分即1分对整个过程运用动能定理得;电场力做功2分O+Q-QCAB。