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xx-2019学年高二物理上学期第二次12月月考试题
一、单选题(本题共12道小题,每道小题3分,共36分)1.下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是()A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方同一试探电荷所受的磁场力也越大2.一根导线电阻为10Ω,把它均匀拉长为原来的两倍长度,其电阻变为()A.20ΩB.40ΩC.
2.5ΩD.5Ω
3.如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=6Ω,R2=5Ω,R3=3Ω,电容器的电容C=2×10-5F.若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q,则()A.I=
0.75AB.I=
0.5AC.q=2×10-5CD.q=4×10-5C4.如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触点向下移动时,各灯的亮度变化情况正确的是()A.A、B、C三灯都变亮B.A、B灯变亮,C灯变暗C.A、C灯变暗,B灯变亮D.A、C灯变亮,B灯变暗5.如图,带电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑现加上一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是()A.滑块将沿斜面减速下滑B.滑块仍沿斜面匀速下滑C.加电场前,系统机械能守恒D.加电场后,重力势能的减少量小于电势能的增加量
6.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R
1、R2的电压与电流的关系图如图所示用此电源和电阻R
1、R2组成电路R
1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路为使电源输出功率最大,可采用的接法是()A.将R
1、R2串联后接到电源两端B.将R
1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端7.一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面,且四个等势面的电势关系满足φaφbφcφd,若不计粒子所受重力,则()A.粒子一定带正电B.粒子的运动是匀变速运动C.粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D.粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
8.一电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻为200Ω.要把它改装成一个量程为
0.5A的电流表,则应在电流表上()A.并联一个约为200Ω的电阻B.并联一个约为
0.4Ω的电阻C.串联一个约为
0.4Ω的电阻D.串联一个约为200Ω的电阻
9.质子p和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为Rp和Rα,周期分别为Tp和Tα,则下列选项正确的是()A.Rp∶Rα=1∶2 Tp∶Tα=1∶2B.Rp∶Rα=1∶1 Tp∶Tα=1∶1C.Rp∶Rα=1∶1 Tp∶Tα=1∶2D.Rp∶Rα=1∶2 Tp∶Tα=1∶
110.如图所示,一带电塑料小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()A.0B.2mgC.4mgD.6mg
11.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F
1.若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F
2.那么F2与F1之比为()A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶212.如图所示,长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态,则()A.导体棒中的电流方向从b流向aB.导体棒中的电流大小为C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大
二、多选题(6道小题,共24分,每题答案选全得4分,选对但不全的得2分,错选或不选得0分)
13.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,带电粒子仅受洛伦兹力的作用,运行的半圆轨迹如右图中虚线所示,下列表述正确的是()A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间14.如图所示,在倾角为错误!未找到引用源的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L,质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是()A.错误!未找到引用源,方向垂直斜面向下B.错误!未找到引用源,方向竖直向下C.错误!未找到引用源,方向水平向左D.错误!未找到引用源,方向水平向右
15.如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是N极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是N极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.如果台秤的示数增大,台秤的示数随电流的增大而增大
16.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示要增大带电粒子射出时的动能,则下列方法中正确的是 A.增大磁场的磁感应强度B.增大电场的加速电压C.增大D形金属盒的半径D.减少狭缝中的距离
17.如图所示是质谱仪的工作原理示意图加速电场的电压为U,速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2,一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器,刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动,测得圆的直径为d,照相板上有记录粒子位置的胶片下列表述正确的是()A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.粒子在速度选择器中做匀加速直线运动C.所有粒子进入偏转磁场时的速度相同D.粒子质量为
18.如右图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直的足够长的固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m、电荷量为+q,电场强度为E,磁感应强度为B,P与杆间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中()A.小球的加速度一直减小B.小球的机械能和电势能的总和保持不变C.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v=D.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v=
三、实验题(每空1分,共12分)19.某同学用图1所示电路,测绘标有“
3.8V,
0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择电流表A1量程100mA,内阻约2Ω;A2量程
0.6A,内阻约
0.3Ω;电压表V1量程5V,内阻约5kΩ;V2量程15V,内阻约15Ω;电源E1电动势为
1.5V,内阻为
0.2Ω;E2电动势为4V,内阻约为
0.04Ω.滑动变阻器R1最大阻值约为100Ω;R2最大阻值约为10Ω,电键S,导线若干1为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,电压表________,滑动变阻器________,电源________.填器材的符号2根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为________Ω,当所加电压为
3.00V时,灯丝电阻为________Ω,灯泡实际消耗的电功率为________W.20.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有A.电流表量程
0.6A、3A;B.电压表量程3V、15V;C.定值电阻阻值1Ω、额定功率5W;D.定值电阻阻值10Ω、额定功率10W;E.滑动变阻器阻值范围0~10Ω、额定电流2A;F.滑动变阻器阻值范围0~100Ω、额定电流1A.那么1要正确完成实验,电压表的量程应选择________V,电流表的量程应选择________A;R0应选择________Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.2引起该实验系统误差的主要原因是.
四、解答题(5道小题,共48分)21.(8分)一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W.求1电风扇工作时,转化为机械能的功率和内能的功率各是多少?电动机的效率又是多大?2若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,则此时通过电动机的电流多大?电动机消耗的电功率和发热功率各是多大?22.(8分)两平行金属导轨间的距离L=
0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=30°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=
0.50T、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=
4.5V、内阻r=
0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=
0.08kg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=
2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2.试求
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小.23.(10分)如图所示,匀强磁场宽度为L,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里有一质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力),以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出,射出方向与水平方向的夹角为,求
(1)粒子的初速度;
(2)粒子在磁场中的运动时间t24.(10分)如图所示,一带电微粒质量为m=
2.0×10-11kg、电荷量q=+
1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°.己知偏转电场中金属板长L=R,圆形匀强磁场的半径为cm,重力忽略不计,求1带电微粒经加速电场后的速率;2两金属板间偏转电场的电场强度E的大小;3匀强磁场的磁感应强度B的大小
25.(12分)如图所示的坐标系xOy中,x0,y0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上A点的坐标为-L0,y轴上B点的坐标为0,L有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过B点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点图中未画出运动到坐标原点O不计重力求1粒子在B点的速度vB是多大?2C点与O点的距离xC是多大?3匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大?石嘴山市第三中学高二年级上学期第二次月考物理参考答案
一、选择题(共60分,其中第1—12小题为单选题,每题3分,共36分;第13—18小题为多选题,每题4分,共24分,每题选全得4分,选对但不全的得2分,错选或不选得0分)123456789101112CBADBCBBACBB131415161718ACABCADACACDCD
三、实验题(每空1分,共12分)
19.
(1)A2V1R2E2
(2)
1.
511.8(
11.7~
11.9均可)
0.76(
0.76~
0.77均可)
20.
(1)
30.610~10
(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小
4、解答题(5道小题,共48分)21.1
1.8W
64.2W
97.3%211A 2420W 2420W【解析】试题分析
(1)由P=UI可得电流错误!未找到引用源;线圈电阻发热功率PQ=I2r=1.8W;机械功率P机=P-PQ=64.2W;效率为机械功率与总功率之比为错误!未找到引用源.
(2)当叶片不转动时,作纯电阻,错误!未找到引用源;P=UI=I2r=2420w.22.
(1)
0.30N
(2)
0.10N【解析】
(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有导体棒受到的安培力F安=ILB=
1.5×
0.40×
0.50N=
0.30N
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin30°=
0.08×10×
0.5N=
0.40N由于F1大于安培力,故导体棒沿斜面向上的摩擦力f,根据共点力平衡条件得mgsin30°=F安+f解得f=mgsin30°﹣F安=(
0.40﹣
0.30)N=
0.10N23.
(1),
(2).【解析】1过A点作v0的垂线交于左边界M点,由几何关系可知;根据得;2根据24.1×104;2×103V/m;B=
0.13T【解析】
(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理qU1=mv12得v1==
1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动.水平方向v1=带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2竖直方向a=v2=at由几何关系tanθ=,联立得tanθ=由题θ=60°解得.
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则v==2×104m/s由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,则轨迹半径为r=Rtan60°=
0.3m由qvB=m得25.解析1设粒子从A点运动到B点所用时间为t,在B点时,沿x轴正方向的速度大小为vx,则L=vAt,vxt=L,而vB=,解得vB=2vA2设粒子在B点的速度vB与y轴正方向的夹角为θ,则tanθ=,解得θ=60°粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示由几何关系有∠O1BO=∠O1OB=30°,有△OO1C为等边三角形,BC为直径,所以xC===L或设轨道半径为R,由R==L,得xC=2Rcos60°=L3设匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B,粒子质量为m,带电荷量为q,则qEL=mv-mv,而qvBB=m,解得=答案12vA 2L 3。