2019-2020学年湖南省衡阳市第八中学高二上学期第二次月考试题 物理 Word版 7页

衡阳市八中 2019 年下期高二第二次月考 物 理 试 卷 命题人：廖庆辉 审题人：曾亚平 注意事项：本试卷满分为 100 分，时量为 90 分钟 一、选择题（共 12 题，每小题 4 分，共 48 分，其中 1-8 题为单项选择题，9-12 为多选题，选对得 4 分， 漏选得 2 分，错选或不选得 0 分。） 1、下列说法正确的是 A．电子带 1.6×10-19C 的负电，故电子就是元电荷 B．在静电场中，电势为零处，场强一定为零 C．电荷在电场中一定受力的作用，而在磁场中不一定受力的作用 D．磁场中某点的磁感应强度方向与电流元在该处所受磁场力的方向相同 2、如图所示，在磁感应强度为 B=1T 的匀强磁场中，固定一根与磁场方向垂直的通电 直导线 OO’，在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d 四个点。已 知 c 点的磁感应强度为 ，方向斜向右上方，并与磁感应强度 B 方向的夹角为 45°，则下列说法正确的是 A. 直导线中的电流方向垂直纸面向里 B. a 点的磁感应强度与 c 点的相同 C. d 点的磁感应强度为零 D. b 点的磁感应强度为零 3、两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点 电势 φ 随 x 变化的关系如图所示，其中 A、N 两点的电势均为零，ND 段中的 C 点 电势最高，则 A．A 点的电场强度大小为零 B．q1 与 q2 为异种电荷 C．NC 间场强方向指向 x 轴正方向 D．将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电场力先做负功后做正功 4、如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐 向分布， 如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为 B，一边长为 L 的 N 匝正方 形线圈处在磁场中，方向如图乙，当通有大小为 I 的电流时，下列正确的是 A．由于磁感应强度的大小处处相同，则该磁场为匀强磁场 B．穿过正方形线圈的磁通量大小为 NBL2 C．正方形线圈的左边导线受到大小为 NBIL、方向向下的安培力 D．正方形线圈的右边导线受到大小为 NBIL、方向向下的安培力 5、如图所示，圆 O 处于匀强电场中，其半径为 ，ABC 为其内接等边 三角形，且圆 O 所在平面与电场线平行。己知三角形各顶点的电势分别为 φA=1V、φB=13V、 φC=25V，则 A．电场强度的大小为 ，方向由 C 指向 A B．圆心 O 的电势为 14V C．圆周上电势最低点的电势为 4V D．若将电子由 C 移到 O，电子的电势能将增加 15eV 6、如图所示，一平行于光滑斜面的轻质弹簧一端固定于斜面上，另一端拉住一条形磁铁，磁 铁处于静止状态，若在磁铁中点的正上方，垂面纸面放置一通电直导线，导线中电流方向垂 直纸面向外，且使电流缓慢增大。下列说法正确的是 A．弹簧可能会被压缩，且压缩量逐渐增大 B．弹簧一定伸长了，形变量不变 C．磁铁可能受 3 个力 D．磁铁将沿斜面向下运动 7、如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 r（ ），电表均视为理想 电表。闭合开关 S 后，调节 R 的阻值，使电流表 A1 的示数增大了 1，在这一过程中， 电流表的 A2 示数变化量的大小为 2，电压表示数的变化量的大小为 ，则 A．A2 增大，且 2< 1 B． 的大小变大 C．电源的效率降低了 D．电源的输出功率一定增大了 mc32 m/00V4 2 1 2R r R R< < + I∆ I∆ U∆ I∆ I∆ 1I U ∆ ∆ E rI ⋅∆ 1 A2 A1 b A a B d C O(O’) c A B b A θ A B C o 8、将一段总长度为 L 的直导线折成多边形线框后放入磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，且线框所在平面 与磁场方向垂直，现给线框通电，电流大小为 I，正多边形线框中依次相邻的 6 条边受到的安培力的合力大 小等于依次相邻的 3 条边受到的安培力的合力大小，则正多边形线框中每条边受到的安培力大小为 A． B． C． D． 9、图甲是洛伦兹力演示仪。图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电 子束通过时能够显示电子的径迹。图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流 越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子 枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电 子束的径迹呈圆形。关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是 A．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小 B．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变大 C．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小 D．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变 10、直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，一直流电动机 M 和电灯 L 并联之后接在直流电源上，电动机内阻 r1=0.5Ω，电灯灯丝电阻 R=9Ω （阻值认为保持不变），电源电动势 E=12V，内阻 r2=1Ω，开关S 闭合，电动机正 常工作时，电压表读数为 9V。则下列说法正确的是 A．电源内阻所分得的电压为 1.5V B．流过电动机的电流 1A C．电源的总功率等于 36W D．电动机的输出功率 16W 11、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1 和 D2 是两个 中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为 U、周期为 T 的交流电源上。位于 D1 圆心处的质子源 A 能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们 在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能 Ek 后，再将它们引出。忽略质子 在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是 A．若只增大交变电压 U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短 B．若只增大交变电压 U，则质子的最大动能 Ek 会变大 C．若只将交变电压的周期变为 2T，仍可用此装置加速质子 D．质子第 n 次被加速前、后的轨道半径之比为 n－1∶ n 12、质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构 成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板 上的小孔 O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板 MN 上的 P1、P2、P3 三点，已知底板 MN 上下两侧 的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为 B1、B2，速度选择器中匀强电场的电场强度 的大小为 E。不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则 A．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电[来源 B．三种粒子的速度大小均为 E B2 C．如果三种粒子的电荷量相等，则打在 P3 点的粒子质量最大 D．如果三种粒子电荷量均为 q，且 P1、P3 的间距为 Δx，则打在 P1、P3 两点的粒子质量差为 BIL9 1 BIL12 1 BIL15 1 BIL18 1 E xBqB 2 21 ∆ 二、实验题（每空 2 分，共 14 分） 13、图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中 E 是电池，R1、R2、R3 和 R4 是固定电阻，R5 是 可变电阻；表头 的满偏电流为 0.25mA，内阻为 480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与两表笔 相连．该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡， 欧姆×100 Ω 挡． （1）图(a)中的________端(填“A”或“B”)应与红笔相连． （2）关于 R5 的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)． A．使用电流挡时，调节 R5 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 B．在使用多用电表之前，调节 R5 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 C．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调节 R5 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 （3）某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时 B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为 __________；若此时 B 端是与“3”相连的，则读数为_________； （4）根据题给条件可得 R1＝________Ω，R4＝________Ω. （5）若该表中的电池因长期使用其电动势变小了，但仍能进行欧姆调零，则用该多用电表正确测量某阻值 适当的电阻时，所测得的阻值将_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）. 三、计算题（本题包括 4 小题，共 38 分。请写清计算过程，只写结果不给分） 14、有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。电源电动势为 E=6V，内阻 r=20Ω内阻；R0 是一个阻值 为 400Ω的限流电阻；G 是理想电流表；R 是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，它们的大小 关系为： （力 F 的单位为国际单位 N）；C 是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重 力忽略不计。试分析： （1）当电流计中的电流 IG=10mA 时，电子秤上重物的重力为多少牛？ （2）若电容器的耐压值（最大电压）为 5V，该电子秤的最大称量值为多少牛？ R5 R3 R4 ΩΩ +−= 3004.0 / NFR 15、如图，电源电动势为 E =3V，内阻不计，导体棒 ab 质量 m = 60g，长 L =1m，电阻 R =1.5ῼ，匀强磁场 竖直向上，大小为 B =0.4T。当开关 S 闭合后，棒从用铁杆固定的光滑绝缘环的底端上滑到某一位置静止， 试求：（ ， ） （1）导体棒 ab 所受的安培力大小； （2）在此位置时，棒对每只环的压力大小； （3）若已知绝缘环半径 0.5m，则此静止位置与环底高度差Δh 为多少? 16、如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为 O，半径为 r，内壁光滑，A、B 两点分别是圆 轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为 m、带负电的小球恰好能静止在 轨道内壁的 C 点，OC 连线与竖直方向的夹角 θ＝60°，重力加速度为 g。求： (1)小球所受的电场力大小； (2)若让小球在 A 点获得水平向右的速度 v0，而沿圆形轨道内壁运动。若要使小球过 B 点时对轨道的压力 最小，则 v0 应为多大？ 17、如图所示，绝缘粗糙的竖直墙壁和水平虚线 MN 上方之间的区域同时存在正交匀强电场和匀强磁场，电 场方向水平向右，大小为 E，磁场方向垂直纸面向外，大小为 B．现在从 A 点由静止释放一带正电的可视为 质点的带电体，带电体能够沿墙壁下滑，到达 C 点时刚好离开墙壁，带电体质量为 m、电荷量为 q，A、C 两 点间距离为 ，C 点到虚线 MN 的距离为 ，重力加速度为 g. （1）求带电体运动到刚好离开墙壁时速度大小 v； （2）求带电体由静止下滑到刚好离开墙壁过程中克服摩擦力做的功 Wf； （3）如果带电体到达 C 点时电场突然变为竖直向上且 ，电场 的变化对磁场的影响忽略不计，则带电体在电磁场区内的运动过程中，距 出发点 A 的最大距离为多少？ 6.037sin 0 = 8.035sin 0 = 21 3 qB mEh = 22 2 3 qB mEh = qE mg= a b a B b a S B b a E S B b a C θ O θ A B E A C B E h1 NM 物理参考答案 一、选择题（每题 4 分，共 48 分。选对得 4 分，漏选得 2 分，错选或不选得 0 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C D B D A B C A BC CD AD ACD 二、实验题（每空 2 分，空 14 分） 13.（1）B （2）C （3）1.47mA(1.46-1.48mA), 1100Ω； （4）64Ω， 4000Ω； （5）偏大 三、计算题（共 38 分） 14.（8 分）【答案】（1）300N （2）600N 【解析】 （1）由闭合电路欧姆定律可知电流:  1 分 当 时， 2 分 代入 解得： 1 分 （2）电容器的最大电压：  2 分 由代值解得： 1 分 又  解得： 1 分 15、（9 分）【答案】（1）0.8N （2）0.5N （3）0.2m 【解析】 （1）由闭合电路欧姆定律可得： 1 分 安培力： 1 分 视线垂直 b 环从右向左看，导体棒静止时，b 端棒子受力情况如图所示： 对整根棒受力分析，由棒平衡知，两环受支持力的总和为： 2 分 则 由牛顿第三定律知，棒对每一只环的压力为 0.5N。 1 分 0RrR EI ++= mAIG 10= Ω=+= 180- 01 ）（ RrI ER G ΩΩ +−= 3004.0 / NFR NF 3001 = 0IRUC = Ω= 602R ΩΩ +−= 3004.0 / NFR NF axm 600= AArR EI 25.01 3 =+=+= NNBILF 8.0124.0 =××== ( )222N F mg+＝ ( )22 2 20 8 0 6 0.5N2 2 F mgN + += = =． ． （2）由图可知， 1 分 则： ， 1 分 故： 2 分 16、（9 分）【答案】(1)3mg　(2)2 2gr 【解析】　 (1)小球在 C 点受力平衡，如图所示，所以小球受到的电场力的大小 F＝mgtan θ 2 分 即 F＝ 3mg 1 分 (2)要使小球经过 B 点时对圆轨道的压力最小，则必须使小球经过等效最高点 D 点时的速度最小，即在 D 点 小球对圆轨道的压力恰好为零，则： mg cos θ＝mv2 r 2 分 解得：v＝ 2gr 1 分 在小球从圆轨道上的 A 点运动到 D 点的过程中，有 mgr(1＋cos θ)＋Frsin θ＝1 2mv02－1 2mv2 2 分 解得：v0＝2 2gr 1 分 17、（12 分）【答案】（1） （2） （3） 【解析】 （1）由题意知，当洛伦兹力等于电场力 qE 时带电体离开 MN 开始做曲线运动，即： 2 分 解得： 1 分 （2）从 A 到 C 根据动能定理得： 2 分 解得： 1 分 （3）电场突然变为竖直向上时，由题可知： 带电体在复合场中做匀速圆周运动， 由牛顿第二定律可得： 4 3tan == F mgθ 3sin 5 θ = ( ) 31 sin 0.5 (1 ) 0.2m5h r θ= − = × − = B Ev = 2 22 2 32 qB mqEgEm − 2 7 qB mE qEqBv = B Ev = 02 1 2 −=− mvWmgh f 2 22 2 2 2 32 2 1 qB mqEgEm B EmmghWf −=−= mgqE = 2 分 解得： 1 分 由题可知， ,则带电体轨迹与地面相交于 D 点， 如图所示， 1 分 此时距 A 点的距离最大为： 2 分 R vmqBv 2 = 2qB mE qB mvR == RqB mEh 2 3 2 3 22 == RDM 2 1= 2 22 21 77 qB mERDMhhAD ==++= ）（ O A C B E h1 h2 D NM