云南省永善县第一中学2018-2019学年高二上学期12月月考物理试题 15页

绝密★启用前 云南省永善一中2018-2019学年上学期12月考试 高二物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。‎ 一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分) ‎ ‎1.氘核和α粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场加速之后，它们的速度分别为v1和v2，则有(　　)‎ A．v1＝v2B．v1＝2v2C．v1＝3v2D． 2v1＝v2‎ ‎2.如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　)‎ A．B．C．D．‎ ‎3.如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h，质量均为m、带电量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)，不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(　　)‎ A．B．C．D．‎ ‎4.为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来的，可采用的方法是(　　)‎ A． 两个点电荷所带电荷量都减少为原来的 B． 电荷之间的距离增大为原来的4倍 C． 电荷之间的距离减小为原来的 D． 电荷间距和其中一个点电荷所带的电荷量都增大为原来的4倍 ‎5.如图所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法错误的是（　　）‎ A． 比值表示外电路电阻B． 比值表示电源内电阻 C． 比值表示电源电动势D． 矩形OCDE的面积表示电源的输出功率 ‎6.有四个金属导体，它们的U－I图象如图所示，电阻最大的导体是(　　)‎ A．a B．b C．c D．d ‎7.某同学用电压表、电流表测量一节干电池的电动势和内阻，采用的电路图如图所示，实验操作正确，他记录了七组(U，I)数据，关于数据的处理，下列操作正确的是(　　)‎ A． 电压表的读数U的平均值等于电动势E B． 任意取两组数据，代入方程E＝U1＋I1r，求出E、r C． 画出U－I图象，由图象求E、r D． 以上说法都正确 ‎8.如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（　　）‎ A． 电压表示数变大，电流表示数变小 B． 电压表示数变小，电流表示数变大 C． 电压表示数变大，电流表示数变大 D． 电压表示数变小，电流表示数变小 ‎9.如图所示，在直角坐标系xOy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B ‎，磁场方向垂直于纸面向外．许多质量为m、电荷量为＋q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域．不计重力及粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中R＝，正确的图是 ‎(　　)‎ A．B．C．D．‎ ‎10.如图所示，在正方形空腔内有匀强磁场，不计重力的带电粒子甲、乙从a孔垂直磁场方向平行于ab边射入磁场，甲从c孔射出，乙从d孔射出，下列说法正确的是(　　)‎ A． 若甲、乙为同种带电粒子，速率之比为1∶1‎ B． 若甲、乙为同种带电粒子，角速度之比为1∶1‎ C． 若甲、乙为同种带电粒子，在磁场中运动的时间之比为1∶1‎ D． 甲、乙为不同种带电粒子但速率相同，它们的比荷为2∶1‎ ‎11.一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将（　　）‎ A． 向右移动B． 向左移动C． 顺时针转动D． 逆时针转动 ‎12.如图所示，一带负电的粒子（不计重力）进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛仑兹力方向标示正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎13.（多选）如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（　　）‎ A．a球的质量比b球的大 B．a、b两球同时落地 C．a球的电荷量比b球的大 D．a、b两球飞行的水平距离相等 ‎14.(多选)如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线方向竖直向下，a、b间的高度差为h，则(　　)‎ A． 带电粒子带负电B．a、b两点间的电势差Uab＝‎ C．b点场强大于a点场强D．a点场强大于b点场强 ‎15.（多选）北半球海洋某处，地磁场水平分量B1=0.8×10﹣4T，竖直分量B2=0.5×10﹣4T，海水向北流动．海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距L=20 m，如图所示．与两极板相连的电压表（可看作理想电压表）示数为U=0.2 mV，则（　　）‎ A． 西侧极板电势高，东侧极板电势低 B． 西侧极板电势低，东侧极板电势高 C． 海水的流速大小为0.125 m/s D． 海水的流速大小为0.2 m/s ‎16.(多选)如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 微粒一定带负电B． 微粒的动能一定减小 C． 微粒的电势能一定增加D． 微粒的机械能一定增加 分卷II 三、实验题(共2小题,共16分) ‎ ‎17.某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图1所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．‎ ‎（1）实验步骤如下；‎ A．分别将R1和R2的阻值调至最大 B．合上开关S1‎ C．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图2甲所示，则I1=　　μA D．合上开关S2‎ E．反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图2乙所示，则r=　　Ω ‎（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；‎ ‎（3）若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2‎ 上并联的分流电阻RS的表达式，RS=　　．（用I、I1、r表示）‎ ‎18.某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 Ω.‎ ‎(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)．‎ ‎(2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为________ Ω.‎ ‎(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．‎ A．①连接a，②连接cB．①连接a，②连接d C．①连接b，②连接cD．①连接b，②连接d 四、计算题 ‎ ‎19.如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6J，将另一电荷量为10－8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6J.‎ ‎(1)求电场线方向，UAB、UAC、UBC各为多少？‎ ‎(2)AB边长为2cm，求电场强度．‎ ‎20.如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动．已知MN、PQ间电势差为U．不计A、B两球间的库仑力，两球均视为点电荷.试求：‎ ‎（1）开始运动时，带电系统的加速度大小；‎ ‎（2）A球刚运动到PQ位置时的速度大小；‎ ‎（3）带电系统从静止开始向右运动的最大距离。‎ ‎21.如图所示，电源电动势E=12 V，内阻r=5 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=20 Ω，定值电阻R2=20 Ω，R3=5 Ω，R4=10 Ω，电容器的电容C=30 μF．开关S闭合电路稳定后，求：‎ ‎（1）滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端的过程中，通过R4的电量；‎ ‎（2） 电源的最大输出功率.‎ ‎22.如图所示，虚线是场区的分界面，竖直而平行，Ⅰ区是水平向右的匀强电场，电场强度是E，场区宽度是L，Ⅱ、Ⅲ区都是垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度分别B和2B，一个电荷量是q、质量是m的正电荷，不计重力，从MN边界上的a点静止开始运动，通过磁场区Ⅱ时，速度方向偏转了30°，进入磁场区Ⅲ后，能按某一路径返回到电场区Ⅰ的边界MN上的某一点b，（b点未画出），求此粒子从a回到b的整个过程中的 ‎（1）最大速度；‎ ‎（2）运动时间；‎ ‎（3）a、b间的距离.‎ 答案解析 ‎1.【答案】A ‎【解析】设加速电场的电压为U，粒子的质量和电量分别为m和q，根据动能定理得 qU＝mv2‎ 得v＝‎ 可见，速度与粒子的比荷平方根成正比．‎ 氘核和α粒子的符号分别为H、He，可见两个粒子的比荷相等，则速度大小相等，故有v1＝v2.故选A ‎2.【答案】C ‎【解析】电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示该点的场强方向．匀强电场必是大小相等、方向相同的电场．故正确答案为C.‎ ‎3.【答案】B ‎【解析】由于正、负粒子的质量、电荷量大小、运动初速度大小均相等，且粒子仅在电场的作用下运动，所以可知粒子做类平抛运动，且运动轨迹形状相同，相切点为矩形的几何中心．‎ 由类平抛运动的关系可得：竖直方向：at2＝·t2＝， 水平方向：v0t＝，‎ 解得t＝， 则v0＝.故选B.‎ ‎4.【答案】D ‎【解析】根据库仑定律公式：F＝k，分别考察四个选项可知，D选项正确．‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】由图象可知，D点对应的路端电压大小可以用DE表示，电路电流可以用OE表示，外电路电阻R=，故A正确；‎ AC段表示电源内电压，CD表示电路电流，电源内阻r=，故B正确；‎ 电源的电动势E=U内+U外=AC+CO=AO，故C错误；‎ 电源的输出功率P=U外I=CO×OE=SCODE，故D正确；‎ 本题选错误的，故选C．‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】　根据欧姆定律公式I＝可得定值电阻的U－I图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，故导体d的电阻最大.选项D正确.‎ ‎7.【答案】C ‎【解析】选项A，电压表测的是外电路两端的电压，不等于电动势；选项B，测量的偶然误差很大；选项C，画出U－I图象，这七组数据对应的点不一定都在一条直线上，作U－I图象时，舍去误差较大的点，故由图象法求E、r可减小偶然误差，故正确操作应为C.‎ ‎8.【答案】A ‎【解析】当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，并联部分的电阻增大，外电路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律得知，总电流I减小，路端电压增大，则电压表示数变大．并联部分的电压U并=E﹣I（R1+r），I减小，其他量不变，可见，U并增大，通过R2的电流I2增大，流过电流表的电流IA=I﹣I2，I减小，I2增大，IA减小，则电流表示数变小，所以电压表示数变大，电流表示数变小，故选A.‎ ‎9.【答案】D ‎【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，以x轴为边界的磁场，粒子从x轴进入磁场后在离开，速度v与x轴的夹角相同，根据左手定则和R＝，‎ 知沿x轴负轴的刚好进入磁场做一个圆周，沿y轴进入的刚好转半个周期，如图，在两图形的相交的部分是粒子不经过的地方，故D正确；‎ ‎10.【答案】B ‎【解析】粒子运动轨迹如图所示，‎ 粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得，qvB＝m，解得：v＝，若甲、乙为同种带电粒子，速率之比为＝＝，故A错误；‎ 角速度ω＝，若甲、乙为同种带电粒子，角速度之比为＝＝＝×＝，故B正确；‎ 粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝，设粒子运动轨迹所对圆心角为θ，则粒子的运动时间为t＝T，若甲、乙为同种带电粒子，在磁场中运动的时间之比为＝＝＝，故C错误；‎ 由牛顿第二定律得，qvB＝m，则比荷k＝＝，甲、乙为不同种带电粒子但速率相同，则它们的比荷为＝＝＝×＝，故D错误．‎ ‎11.【答案】C ‎【解析】一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入方向水平向右的磁场中，发现小磁针沿顺时针转动，是因为小磁针N极受到水平向右的磁场力的作用，小磁针S极受到水平向左的磁场力，所以N极要转向磁场方向，而S极转向磁场方向的反方向，因此导致小磁针沿顺时针转动．‎ ‎12.【答案】C ‎【解析】带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项A错误．‎ 带负电粒子的运动方向与磁感应线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项B错误．‎ 带负电的粒子向右运动掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项C正确．‎ 带负电的粒子向上运动，掌心向里四指应向下，大拇指的方向向左，选项D错误．‎ ‎13.【答案】AB ‎【解析】对小球受力分析，根据平衡条件有：‎ mag=‎ mbg=，由于＞，‎ 所以ma＞mb，故A正确 ma＞mb，因此水平方向上，a的加速度小于b的加速度．‎ 竖直方向上作自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，故B正确；‎ a球的电荷量和b球的电量大小无法判断，故C错误；‎ 由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小，故D错误．‎ 故选AB．‎ ‎14.【答案】ABC ‎【解析】带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而粒子运动到b点时动能没有增大，说明静电力做负功．根据动能定理有：mgh－qUab＝0，解得A、B两点间电势差为Uab＝.因为a点电势高于b点电势，Uab>0，所以粒子带负电，选项A、B正确．带电粒子由a运动到b过程中，在重力和静电力的共同作用下，先加速运动后减速运动．因为重力为恒力，所以静电力为变力，且静电力越来越大，由此可见b点场强大于a点场强．选项C正确，D错误．‎ ‎15.【答案】AD ‎【解析】正、负离子向北流动，受到洛伦兹力，正离子向西侧极板偏转，负离子向东侧极板偏转，两极板间形成电场，最终正、负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，‎ 有=q，‎ 所以==m/s=0.2 m/s．‎ 西侧极板带正电，东侧极板带负电，所以西侧极板电势高，东侧极板电势低．‎ 故A、D正确，B、C错误．‎ ‎16.【答案】AD ‎【解析】微粒进入场区后沿直线ab运动，则微粒受到的合力或者为零，或者合力方向在ab直线上(垂直于运动方向的合力仍为零)．若微粒所受合力不为零，则必然做变速运动，由于速度的变化会导致洛伦兹力变化，则微粒在垂直于运动方向上的合力不再为零，微粒就不能沿直线运动，因此微粒所受合力只能为零，做匀速直线运动；若微粒带正电，则受力分析如下图甲所示，合力不可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故A正确，B错误；静电力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故C错误，D正确．‎ ‎17.【答案】（1）25.0 508 （2）相等 （3）‎ ‎【解析】（1）C.微安表最小分度为1 μA，故指针示数为：25.0 μA；‎ E.由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：（5×100+0+8×1）Ω=508‎ ‎ Ω；本实验采用半偏法，故电阻箱的读数为表头内阻，故内阻为508 Ω ‎（2）由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等．‎ ‎（3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：=.‎ ‎18.【答案】(1)a　d　(2)4.4～4.7‎ ‎(3)B ‎【解析】(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法，又知滑动变阻器采用分压式电路接线，故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a、导线②连接d.‎ ‎(2)作图如图所示，则R2＝＝4.5 Ω.‎ ‎(3)根据电阻定律可得R＝ρ＝，故R2＝R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应①连接a，②连接d，故B正确．‎ ‎19.【答案】(1)由A指向BC中点　300 V　300 V　0　(2)104V/m ‎【解析】(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可以求得UAB＝＝V＝300 V.‎ 同理可判断A点电势高于C点，可求得UAC＝＝300 V.‎ 因此B、C两点电势相等，UBC＝0，由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线．因此，BC为一等势线，故电场线方向垂直BC.设D为BC的中点，则电场线方向为由A指向D.‎ ‎(2)直线AB沿场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得：‎ E＝＝V/m＝104V/m.‎ ‎20.【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】（1） 开始运动时，带电系统的加速度，根据牛顿定律 解昨 ‎(2)从开始运动，到A球刚运动到PQ位置，根据动能定理：‎ 解得：（3）带电系统向右运动分三段：B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场.设A球离开PQ的最大位移为x，由动能定理得：2qEL-qEL-3qEx=0解得则 ‎21.【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）滑动变阻器滑片处于最左端时，电容器两端的电压就是电源的路端电压：‎ 滑动变阻器滑片处于最右端时，、并联电阻为电容器两端的电压：‎ 通过的电量 ‎（2）电源的最大输出功率.‎ ‎22.【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）当粒子离开电场时的速度达最大，则有动能定理可得：‎ 解得：.‎ ‎（2）粒子在电场中的运动时间；由周期公式可得：，‎ 粒子在磁场中运动轨迹如题图所示；‎ 粒子在磁场区Ⅱ中是两段圆心角是的圆弧，在磁场区Ⅲ中是一段圆心角是的圆弧 则可知磁场中的总时间 所以总时间：.‎ ‎（3）由可得：‎ 粒子第一次通过磁场区Ⅱ时圆心是，圆半径，‎ 通过磁场区Ⅲ时半径减半，圆心是，，‎ 第二次通过磁场区Ⅱ时圆心是，半径为不变，由几何关系可知：‎ ‎.‎