物理卷·2018届河南省南阳市第一中学校高二上期第三次月考（2016-12） 11页

南阳市第一中学2016-2017学年高二上学期第三次月考 物理试题 一、选择题：共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分 ‎1．关于电场力和电场强度，以下说法正确的是 A．一点电荷分别处于电场中的A、B两点，电荷具有的电势能大则该处电势高 B．电场中某点场强为零，则检验电压在该点受到的电场力为零 C．在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零 D．一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同 ‎2．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是 A．物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向之外 B．物理学家法拉第，小磁针的S极垂直转向纸内 C．物理学家牛顿，但小磁针静止不动 D．物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向纸内 ‎3．在真空中M、N两点分别放有异种点电荷+2Q和-Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分。b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的是 A．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是 B．a、b、c、d四点电势关系是，‎ C．在MN的连线上，O点的电场强度最小 D．将负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能始终不变 ‎4．三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为 A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D．‎ ‎5．如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。T=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0~4s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的 ‎6．如图电路中，、是两个指示灯，L是自感系数很大直流电阻较小的线圈，电阻R阻值较小，开关断开，闭合，现闭合，一段时间后电路稳定，下列说法中正确的是 A．闭合，通过电阻R的电流先增大后减小 B．闭合，亮后逐渐变暗 C．闭合，逐渐变亮，然后亮度不变，‎ D．断开电路时，为保护负载，应先断开，再断开 ‎7．如图理想变压器原副线圈匝数比为5：1，、为理想交流电流表，、为理想交流电压表，、为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），原线圈两端电压，以下说法正确的是 A．当光照增强时，电压表示数为V保持不变 B．当光照增强时，电压表示数不变 C．通过电流表的电流方向每秒变化100次 D．当光照增强时，电流表示数不变，示数变大 ‎8．空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示，但是方向未知，一个质量为m，电量为+q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为，方向水平向右，运动至B点时速度大小为，若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是 A．A、B两点的电场强度和电势大小关系为 B．即使，电场力也不一定做正功 C．A、B两点间的电势差为 D．小球从A运动到B点的过程中电场力做功为 ‎9．夏天由于用电器的增多，每年都会出现“用电荒”，只好拉闸限电，若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是 A．若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍 B．若输送电压不变，则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍 C．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍 D．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率不变 ‎10．传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件，如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是 A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转 B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转 C．当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变大，则电流表指针向左偏 D．当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变小，则电流表指针向左偏 ‎11．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力，以向左为正方向），两极板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是 ‎12．如图甲所示，光滑平行于金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成 角，MP间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过电阻R的电荷量q与时间二次方（）变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率P，加速度a，受到的外力F以及通过金属棒的电流I随时间变化的图像正确的是 二、实验题 ‎13．温度传感器广泛应用于室内空调，电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的，如图甲中，电源的电动势E=9.0V，r=10Ω；G为灵敏电流表，内阻保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20℃时，电流表示数=2mA，‎ ‎（1）电流表G的内阻=_____Ω；‎ ‎（2）当电流表的示数=36mA时，热敏电阻R的温度是________℃。‎ ‎14．实验室中为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率，完成下列部分步骤：‎ ‎（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为______mm。‎ ‎（2）用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，可知其直径为_______mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻档“×10”档按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为_______Ω；‎ ‎（4）某同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R；‎ 电压表（量程0~4mA，内阻约为50Ω）；‎ 电压表（量程0~10mA，内阻约为30Ω）；‎ 电压表（量程0~3V，内阻约为10kΩ）；‎ 电压表（量程0~15V，内阻约为25kΩ）；‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不计）；‎ 滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）‎ 滑动变阻器（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）‎ 开关S，导线若干；‎ 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。‎ 三、计算或论述题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ‎15．如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。‎ ‎（1）定值电阻，变阻器的总电阻R分别为多少？‎ ‎（2）求出电源的电动势和内阻。‎ ‎16．图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动，（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）‎ ‎（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式；‎ ‎（2）求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数；‎ ‎（3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。‎ ‎17．如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成角，轨道下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为，现给杆一沿导轨向下的初速度，杆向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达最大速度，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止（金属细杆的电阻为r，导轨电阻忽略不计），试求：‎ ‎（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小；‎ ‎（2）当杆速度为时，离最初静止位置的距离；‎ ‎（3）杆由开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q。‎ ‎18．如图所示，坐标平面第I象限内存在大小为、方向水平向左的匀强电场，在第II象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质荷比为的带正电粒子从x轴上的A点以初速度m/s垂直x轴射入电场，OA=0.2m，不计重力，求：‎ ‎（1）粒子第一次经过y轴时的位置到原点O的距离；‎ ‎（2）若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）‎ ‎1、B2、D3、A4、C5、A6、D7、C8 BC9、AD10BD11AD12CD ‎13（1）490（2）120‎ ‎14．（1）50.15mm（2）（4．698~4．700）（3）220（4）如图所示 ‎15．（1）由题意得，则，‎ 当滑动变阻器取最大值时，电流最小，‎ 而 所以 ‎（2）因为，则内阻 ‎。‎ ‎16．（1）设线圈ab边的边长，bc边的边长。当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势最大。‎ 设此时ab边的线速度为v，则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为 cd边产生的感应电动势为 n匝线圈产生的总感应电动势为 由于 有 ‎（2）线圈中的感应电动势有效值为 ‎ 电路中电流的有效值 即电流表的示数为 ‎（3）线圈转动的周期，线圈转动N周的时间 依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热 解得 ‎17．（1）由；解得：‎ ‎（2）设杆最初静止不动时弹簧伸长x0， ‎ 当杆的速度为时杆受力平衡，弹簧伸长， ‎ 此时，得．‎ ‎（3）杆最后静止时，杆在初始位置，由能量守恒可得 所以： ‎ ‎18．(1)设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，‎ 则：sOA＝at2a＝E＝y＝v0t 联立解得a＝1.0×1015m/s2；t＝2.0×10－8s；y＝0.4m ‎ ‎ ‎ ‎(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：‎ vx＝at＝2×107m/s 粒子经过y轴时的速度大小为：‎ v＝＝2×107m/s 与y轴正方向的夹角为θ，θ＝arctan＝45°‎ 要使粒子不进入第三象限，如图所示，此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，‎ 则：R＋R≤yqvB＝m 联立解得B≥(2＋2)×10－2T.‎