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- 2021-05-27 发布
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2017-2018学年河北省承德二中高二第二次月考物理试题
Ⅰ卷
一、选择题:(共16小题,每小题4分,共64分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分)
1.两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙,甲电阻丝的长度和直径分别为l和d;乙电阻丝的长度和直径分贝为2l和2d;将甲乙两根电阻丝分别接入电路时,如果两电阻丝消耗的电功率相等,则加在两根电阻丝上的电压比值U甲:U乙应满足: ( C )
A.1:1 B. C. D.2:1
2.有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程为“×1”、“×10”、“×100”、“×1K”,某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角度很大,为了减少误差,他应该换用的欧姆挡和测量方法是: ( D )
A.用“×1K”挡,不必重新调整调零旋钮 B.用“×10”挡,不必重新调整调零旋钮
C.用“×1K”挡,必须重新调整调零旋钮 D.用“×10”挡,必须重新调整调零旋钮
3.两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5V, V2表的量程是15V,把它们串联起来接入电路中,则: ( B )
A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B.它们的示数之比为l:3,指针偏转角度相等
C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3
D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3
4.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,电流表A和电压表V均可视为理想电表。闭合开关S后,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中: ( C )
A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
B.小灯泡L变暗
C.电源的总功率变大,效率变小
D.通过定值电阻R1的电流方向自右向左
5.一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上: ( C )
A.串联一个9.5Ω的电阻 B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5kΩ的电阻 D.并联一个9.5Ω的电阻
6. 关于重力不计的带电粒子的运动的描述中,正确的是( B )
A. 只在电场(E≠0)中,带电粒子可以静止B. 只在电场(E≠0)中,带电粒子可以做匀速圆周运动
C. 只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子可以匀变速曲线运动
D. 只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子可能做匀变速直线运动
7. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时,分析下列说法中,哪种说法正确( B )
A. 两环静止不动 B. 两环互相靠近
C. 两环互相远离 D. 两环同时向左运动
8.如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹.中央是一块金属薄板,粒子穿过金属板时有动能损失.则( C )
A. 粒子带正电 B. 粒子的运动路径是abcde
C. 粒子的运动路径是edcba
D. 粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长
9. 根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示:把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去。现要提高电磁炮的发射速度,你认为下列方案在理论上可行的是( B )
A. 减小电流I的值: B. 增大磁感应强度B的值
C. 减小磁感应强度B的值
D. 改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行
10.在等边三角形的三个顶点a、b、c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.过c点的导线所受安培力的方向 ( C )
A.与ab边平行,竖直向上 B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,指向左边 D.与ab边垂直,指向右边
11.在下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是 ( AC )
12.如图,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的正中央上方固定一直导线,导线与磁铁垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则( ACD )
A. 磁铁对桌面的压力增大 B. 磁铁对桌面的压力减少
C. 桌面对磁铁没有摩擦力 D. 磁铁所受的合力不变
13. 如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是: ( BC )
A. a粒子动能最大 B. c粒子速率最大
C. a粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们做圆周运动的周期TaRV2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为RA1、RA2,且RA1>RA2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表应该是(AB)
A.V1与A1 B.V1与A2
C.V2与A1 D.V2与A2
16.(多选)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是: ( ABC )
A.电源1与电源2的内阻之比是11:7
B.电源1与电源2的电动势之比是1:1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1:2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1:2
Ⅱ卷
二、实验题(本题共2小题,共20分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.)
17.(1)用游标为20分度的卡尺测量某一物体的宽度如图甲所示,其读数为 mm;用螺旋测微器测某一物体的长度如图乙所示,其读数为 mm.
(2)如上右图所示为一正在测量中的多用电表表盘.
①如果是用×10 Ω挡测量电阻,则读数为______Ω.
②如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为________mA.
18.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50 Ω).已知该电池允许输出的最大电流为150 mA.该同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ,R为电阻箱,阻值范围0~9999 Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A. 2 Ω B. 20 Ω C. 200 Ω D. 2000 Ω
本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻.
(2)在图乙的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
(3)该同学完成电路的连接后,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,读取电压表的示数,其中电压表的某一次偏转如图丙所示,其读数为________.
(4)改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图丁所示的图线,则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为_____V,内阻r为________Ω.(结果保留两位有效数字)
(5)用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系E测________E真,r测________r真(填“大于”“小于”或“等于”).
三、计算题:
19. 如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,C=20 μF。当开关S断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4 W。求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
解析 (1)S断开时E=I1(R2+R3)+I1r①
P1=EI1②
S闭合时E=I2(R3+)+I2r③
P2=EI2④
由①②③④可得I1=0.5 A,I2=1 A,E=4 V,
r=0.5 Ω。
(2)闭合S时,电源的输出功率
P=IR外=12× W=3.5 W。
(3)S断开时,U2=I1R2,Q1=CU2=20×10-6×0.5×6 C=6×10-5 C;S闭合,电容器两端的电势差为零,则Q2=0。
20.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,物体A重20 N,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少?
(3)10 s内,可以把重物A匀速提升多高?
(4)这台电动机的机械效率是多少?
解析:首先要知道输入功率是电动机消耗的总功率,而输出功率是机械功率.消耗的电能转化为机械能和内能两部分,由能量守恒定律可求解.
(1)根据焦耳定律,热功率为
PQ=I2r=12×1 W=1 W.
(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
P入=IU=1×5 W=5 W
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率
P出=P入-PQ=5 W-1 W=4 W.
(3)电动机的输出功率用来提升重物,转化为机械功率,在10 s内P出t=mgh.
解得h== m=2 m.
(4)机械效率η==×100%=80%.
21. 如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:
(1)电子从磁场中射出时距O点多远;
(2)电子在磁场中运动的时间为多少.
【解析】试题分析:(1)由左手定则可判断出电子应落在ON之间,由几何关系可解得圆心角为60°,则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径r
解得
所以电子从磁场中射出时距O点的距离为
(2)电子在磁场中的运动周期
电子在磁场中的运动时间应为
22.如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平成θ角的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计.求:
(1)若导轨光滑,电源电动势E多大时能使导体杆静止在导轨上?
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体不能静止在导轨上,则要使杆静止在导轨上,电源的电动势应多大?
解析:(1)将空间立体图改画为如图所示的侧视图,并对杆进行受力分析,由平衡条件得F-Nsinθ = 0,Ncosθ-mg=0,而F=BId= Bd
由以上三式解得 E=
(2)有两种可能性:一种是E偏大,I偏大,F偏大,导体杆有上滑趋势,摩擦力f沿斜面向下,选沿斜面向上为正方向,根据平衡条件有
Fcosθ-mgsinθ-μ(mgcosθ+ Fsinθ)=0
根据安培力公式有F=Bd
以上两式联立解得E1=.
另一种可能是E偏小,摩擦力f沿斜面向上,同理可得 E2=
综上所述,电池电动势的取值范围是
≤E≤.