【物理】湖南省株洲市醴陵四中2019-2020学年高二上学期12月月考试题（解析版） 18页

株洲市醴陵四中2019-2020学年高二上学期12月月考 物理试卷 一、选择题 ‎1.下列说法中正确的是(　　)‎ A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线 B. 在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电 C. 奥斯特提出了分子电流假说 D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD错误；‎ ‎2.以下说法正确的是（ ）‎ A. 由可知此场中某点的电场强度与成正比 B. 由公式可知电场中某点的电势与成反比 C. 公式，电容器的电容大小与电容器两极板间电势差无关 D. 由可知，匀强电场中的任意两点、间的距离越大，则两点间的电势差一定越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电场场强、电势都由电场本身决定，与电场力、检验电荷无关，故两种说法错误，故AB错误；‎ C．是电容的定义式，采用比值法定义，电容器的电容大小 由电容器本身决定，与电容器两极板间电势差无关，故C正确；‎ D．由可知，匀强电场中的任意两点、间沿电场线方向间的距离越大，则两点间的电势差一定越大，若匀强电场中的点、间的距离与电场线垂直，距离越大但电势不变，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是（　　）‎ A. 两粒子的电性相同 B. a点的场强小于b点的场强 C. a点的电势高于b点的电势 D. 与P点相比两个粒子的电势能均增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据轨迹判定a粒子受到中心电荷的斥力，而b粒子受到中心电荷的斥力，即可判断两粒子的电性关系；此电场是点电荷产生的，根据距离即可比较a、b两点场强的大小；两粒子在运动过程中电场力都做正功，电势能均减小。‎ ‎【详解】A．根据轨迹的弯曲方向可知，a粒子受到中心电荷的斥力，而b粒子受到中心电荷的斥力，说明a与中心电荷电性相同，b与中心电荷的电性相反，则两粒子的电性相反．故A正确；‎ B．由等势面的分布可知，该电场是点电荷产生的，由场强公式可知，a点的场强小于b点的场强．故B正确；‎ C．由于中心电荷的电性无法判断，电场线方向无法判定，则不能比较a、b的电势高低．故C错误；‎ D．电场力对两粒子均做正功，则两个粒子的电势能均减小．故D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎【点睛】根据轨迹弯曲方向判定两粒子与中心电荷电性的关系是解决本题的突破口．要注意电势能，电荷，电势都有正负．学会由电场力做功的正负来确定电势能的增减．‎ ‎4.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合．两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板．下列说法正确的是 A. 保持开关闭合，滑片P的位置不动，将 b板向下移动，粒子可能从a板边缘射出 B. 保持开关闭合，滑片P向下移动，粒子 可能从a板边缘射出 C. 将开关断开，粒子将继续沿直线匀速射出 D. 若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 带负电粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板．所以电场力和洛仑兹力平衡，开关闭合，滑片P的位置不动，极板间电压不变，将 b板向下移动，板间距变大，根据 可知，板间场强变小，电场力变小，粒子向b板偏转，故A错误．‎ B． 保持开关闭合，滑片P向下移动，回路总电阻变大，电流变小，内阻和定值电阻上的分压变小，滑动变阻器上的分压变大，电容器两端电压变大，场强变大，电场力变大，粒子向上偏转，可能从a板边缘射出，故B正确．‎ C． 将开关断开，电容器放电，电场消失，则电场力不存在，导致粒子将一定向下偏转，故C错误．‎ D． 带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板 与粒子带电量无关，故D错误．‎ ‎5.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是 ‎ ‎ ‎ A. 电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮 B. 电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮 C. 电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗 D. 电压表读数变小，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流增大，通过灯L2的电流变大，则灯L2变亮．电源的内电压和L2的电压增大，路端电压减小，则并联部分电压减小，电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L1变暗．‎ A． 电压表读数变大，通过灯L1电流变大，灯L2变亮，与分析不符，故A错误．‎ B． 电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮，与分析相符，故B正确．‎ C． 电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗，与分析不符，故C错误．‎ D． 电压表读数变小，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗，与分析不符，故D错误．‎ ‎6.在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（　　）‎ A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 由南向北 D. 由西向东 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误 故选A ‎7.一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准表读数为1.1A时，而改装表的读数为1.0A，稍微偏小些，为了使它的读数准确，应 A. 在原分流电阻上再并联一个较大的电阻 B.‎ ‎ 在原分流电阻上再串联一个较小的电阻 C. 在原分流电阻上再串联一个较大的电阻 D. 在原分流电阻上再并联一个较小的电阻 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电流表示数偏小，说明所并联电阻的分流太大，则分流电阻阻值偏小，让分流电阻变的稍大些即可；‎ A．在原分流电阻上再适当并联一个较大的电阻，分流电阻变小，故A错误；‎ B．在原分流电阻上再适当串联一个较小的电阻，分流电阻稍增大，故B正确；‎ C．在原分流电阻上再适当串联一个较大的电阻，分流电阻太大，故C错误；‎ D．在原分流电阻上再适当并联一个较小的电阻，分流电阻变小，故D错误；‎ ‎8.如图所示,带电粒子不计重力以初速度v0从a点进入匀强磁场,运动中经过b，oa=ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场,粒子仍能通过b 点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为 ‎ A. v0 B. 1 C. 2v0 D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设 oa=ob=d 因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，‎ 解得：‎ 如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，竖直沿y轴负方向做匀加速运动 解得：‎ 所以 A． v0与分析不符，故A错误．B．1与分析不符，故B错误．‎ C． 2v0与分析相符，故C正确．D． 与分析不符，故D错误．‎ ‎9. 如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将（ ）‎ A. 靠近直导线,两者仍在同一竖直平面内 B. 远离直导线,两者仍在同一竖直平面内 C. 靠近直导线,同时旋转90° D. 远离直导线,同时旋转90°‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由右手螺旋定则判断出直导线的磁场，线圈在直导线上边，所处的磁场方向垂直纸面向外．‎ 由左手定则判断线圈的受力情况，左右部分大小相等，方向相反，上下两边方向也相反，但由于直导线周围磁感应强度的大小与它到导线的距离成反比，线圈下边受力比上边受力大，合力向下，所以线圈向下运动靠近通电长直导线，而不会发生转动．‎ 故A正确 ‎10.智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电，比如对一块额定电压、容量1430毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%，结合本段文字和你所学知识，关于“快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是（ ）‎ A. 这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位 B. 这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到的75%‎ C. “快速充电技术”提高了锂电池的原有容量 D. 对额定电压的锂电池充电，其充电电压应高于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据q=It可知，毫安时（mAh）是电荷量的单位，不是能量的单位，故A错误；这里所提到的“满容量的75%”是指将电量充到满容量的75%，故B错误；快速充电技术提高了锂电池的充电速度，不会提高原有容量，故C错误；为了能为电池充电，对额定电压3.7V的锂电池充电，其充电电压应高于3.7V，故D正确．故选D．‎ ‎【点睛】本题考查对电池容量的理解，要求明确电源的基本性质包括：电动势、内阻和容量；快速充电只能提高充电速度，不会改变电池的容量．‎ ‎11.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流；已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离；一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球先做加速运动后做减速运动 B. 小球一直做匀速直线运动 C. 小球对桌面的压力先减小后增大 D. 小球对桌面的压力一直在增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据右手螺旋定则及磁场的叠加可知a点处的磁场方向垂直于MN向里，b点处的磁场方向垂直于MN向外；从a点到O点，磁场大小减小，过O点后反向增大；根据左手定则可知，开始时带正电的小球受到的洛仑兹力方向向上，过O点后洛仑兹力的方向向下；由此可知，小球将做匀速直线运动，小球对桌面的压力一直在增大，故AC错误，BD正确．‎ ‎12.一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（ ）‎ A. 电动机的内阻为 B. 电动机的内阻为 C. 电动车的工作效率 D. 电动机的发热效率 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由功能关系 得电动机的内阻 A错误，B正确；‎ CD．电动车的工作效率等于输出功率与总功率之比，即 C正确D错误；故选BC。‎ ‎【点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。‎ ‎13.如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t，若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个 A. 带电粒子的比荷 B. 带电粒子在磁场中运动的周期 C. 带电粒子的初速度 D. 带电粒子在磁场中运动的半径 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由带电粒子在磁场中运动的偏转角可知，带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，由几何关系得磁场宽度 又由未加磁场时有 d=vt 所以可求得比荷 故A正确．‎ B． 周期：‎ 可求出，故B正确 CD． 因初速度未知，无法求出半径，故CD错误．‎ ‎14.如图所示，一个“V”形玻璃管ABC倒置于竖直平面内，并处于场强大小为E=1×103V/m，方向竖直向下的匀强电场中，一个重力为G＝1×10－3N电荷量为q=2×10－6C的带负电小滑块从A点由静止开始运动，小滑块与管壁的动摩擦因数μ=0.5，已知管长AB=BC=L=2m，倾角α=，B点是一段很短的光滑圆弧管，sin=0.6，cos=0.8，重力加速度g=10m/s2，下列说法中正确的是( ) ‎ A. B、A两点间的电势差为1200V B. 小滑块从A点第一次运动到B点的过程中电势能增大 C. 小滑块第一次速度为零的位置在BC间某处 D. 从开始运动到最后静止，小滑块通过的总路程为3m ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．AB两点间沿电场方向的长度为 故BA两点间的电势差为 故A正确；‎ B．由于小滑块带负电，所以小滑块从A点第一次运动到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，B错误；‎ CD．小滑块从A到B的运动过程，合外力 ‎ 方向沿AB斜面向上，小滑块在BC上时，合外力 方向沿BC斜面向上，故小滑块在AB上做加速度为a的匀加速运动，在BC斜面上做加速度为5a的匀减速运动直到静止，那么，小滑块第一次速度为零的位置在BC上；小滑块从A到B运动的路程为d=AB=2m，然后第一次停在BC上，在BC上运动路程为 再从第一次静止到B的路程为，从B到第二次静止的路程为 故小滑块从静止到第一次速度为零的路程为 第一次速度为零到第二次速度为零的路程为 第二次速度为零到第三次速度为零的路程为 所以，从开始运动到最后静止，小滑块通过的总路程 故C错误，D正确．‎ 二、实验题 ‎15.（1）某同学分别用螺旋测微器和10分度的游标卡尺测量小球的直径，其示数如图所示，则图1小球的直径为____mm．图2读出小球直径的值为____ m．‎ ‎（2）一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻．准备的器材有：电流表（0～200 mA，内阻是12 Ω），电阻箱R（最大阻值9.9 Ω），一个开关和若干导线．‎ ‎①由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表并联，若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍，则定值电阻的阻值R0＝_______Ω．　‎ ‎②设计的电路图如图甲所示．‎ 若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出，得到多组数据后描点作出R—，图线如图乙所示，则该电源的电动势：E＝______V，内阻r＝______Ω．‎ ‎【答案】 (1). 0.990 (2). 6 6.0 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2] 螺旋测微器主尺刻度为0.5mm，螺旋分尺读数为 所以小球的直径为 ‎0.5mm+0.490mm=0.990mm 游标卡尺主尺读数17mm，游标分尺读数 所以小球的直径为 ‎17mm+0.6mm=17.6mm=‎ ‎(2) ①[3] 由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍；则定值电阻的阻值应是电流表内阻的一半；故有：‎ ‎②[4][5] 闭合电路欧姆定律可知：‎ 则变形得：‎ 故图象中的斜率等于 故：‎ E=6.0V 图象与纵坐标的交点为 ‎-60=-r-4‎ 解得：‎ r=2.0Ω 三、计算题 ‎16.如图所示，ABCD是一个正方形 匀强磁场区域，由静止开始经相同电压加速后的甲、乙两种带电粒子，分别从A、B两点射入磁场，结果均从C点射出，则它们的速率为多大？，它们通过该磁场所用的时间为多大？‎ ‎【答案】1:2 ；2:1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理：‎ ‎，‎ 得：‎ 由洛仑兹力关系 ‎，‎ 得：‎ ‎，‎ 由轨迹图可知：‎ 联立上面各式有：‎ 解得：‎ 联立以上可解得：‎ 由图可知：‎ ‎，‎ 故 联立解得：‎ ‎17.规格为“6V、3W”的小灯泡与小型直流电动机，其线圈内阻为r0=0.4Ω，并联后，接至电动势E为9V，内电阻r=0.5Ω的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：‎ ‎（1）电源的内电压U内和通过电动机D的电流ID ‎（2）电动机输入功率P，发热功率P热和电动机的输出功率P出 ‎【答案】(1)3V；5.5A(2)33W；12.1W；20.9W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小灯泡正常发光，则灯泡两端电压为6V，则内电压为 回路电流 灯泡的电流 通过电动机D的电流 ‎(2) 电动机的输入功率 发热功率 电动机的输出功率 ‎18.如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为R，半径OA水平，同时空间存在水平向右的匀强电场．一质量为m、电量为q的带正电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置B时，球对轨道的压力为2mg．求：‎ ‎(1)滑到B时的速度大小 ‎(2)匀强电场场强的大小 ‎(3)小球在光滑绝缘半球槽运动的最大速度．‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在B点，根据牛顿第二定律得：‎ 据题得：N=2mg，解得：‎ ‎ ‎ ‎(2)由A到B的过程中，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎ ‎ ‎(3)速度最大时，合力与速度方向垂直，设此时重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为θ，则 由图可知，‎ ‎ ‎ 则 ‎ ‎ ‎19.如图所示，一带电微粒质量为、电荷量，从静止开始经电压为的电场加速后，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，并接着沿半径方向近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。已知偏转电场中金属板长，圆形匀强磁场的半径为，重力忽略不计。求；‎ ‎（1）带电微粒经加速电场后的速度大小；‎ ‎（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。‎ ‎【答案】(1)(2)2000V/m(3)0.13T ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理 代入数据解得 ‎(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 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 ‎，‎ 由几何关系 联立解得 由题可知，，则有 ‎(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则 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：‎ 由 解得