宁夏石嘴山市第三中学2018-2019学年高二上学期第二次(12月)月考物理试题

石嘴山市第三中学高二年级第二次月考物理试卷
考试时间：120分钟；命题人：
第I卷（选择题）
一、单选题（本题共12道小题，每道小题3分，共36分）
1．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方, 同一试探电荷所受的磁场力也越大
2．一根导线电阻为10Ω，把它均匀拉长为原来的两倍长度，其电阻变为（）
A．20Ω B．40Ω C．2.5Ω D．5Ω
3. 如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝6 Ω，R2＝5 Ω，R3＝3 Ω，电容器的电容C＝2×10－5 F．若将开关S闭合，电路稳定时通过R
2的电流为I；断开开关S
后，通过R1的电荷量为q，则（）
A．I＝0.75 A B．I＝0.5 A
C．q＝2×10－5 C D．q＝4×10－5 C
4．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况正确的是（）A. A、B、C三灯都变亮
B. A、B灯变亮，C灯变暗
C. A、C灯变暗， B灯变亮
D. A、C灯变亮，B灯变暗
5．如图，带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑。

现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg。

物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是（）
A．滑块将沿斜面减速下滑
B．滑块仍沿斜面匀速下滑
C．加电场前，系统机械能守恒
D．加电场后，重力势能的减少量小于电势能的增加量
6. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示。

用此电源和电阻R1、R2组成电路。

R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。

为使电源输出功率最大，可采用的接法是（）
A．将R1、R2串联后接到电源两端 B．将R1、R2并联后接到电源两端
C．将R1单独接到电源两端 D．将R2单独接到电源两端
7．一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则（）
A．粒子一定带正电
B．粒子的运动是匀变速运动
C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大
D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
8. 一电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为200 Ω.要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上（）
A．并联一个约为200 Ω的电阻 B．并联一个约为0.4 Ω的电阻
C．串联一个约为0.4 Ω的电阻 D．串联一个约为200 Ω的电阻
9. 质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为R p和Rα，周期分别为T p和Tα，则下列选项正确的是（）
A．R p∶Rα＝1∶2 T p∶Tα＝1∶2 B．R p∶Rα＝1∶1 T p∶Tα＝1∶1
C．R p∶Rα＝1∶1 T p∶Tα＝1∶2 D．R p∶Rα＝1∶2 T p∶Tα＝1∶1
10. 如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，
水平磁场垂直于小球摆动的平面。

当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为
零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为（）
A．0 B．2mg
C．4mg D．6mg
11. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束．∠MOP＝60°，在M、N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，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1. 若将M处长直导线移至P处，则
O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2. 那么F2与F1之比为（）
A.3∶1
B.3∶2
C．1∶1 D．1∶2
12．如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态，则（）
A．导体棒中的电流方向从b流向a
B．导体棒中的电流大小为
C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大
D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大
二、多选题（6道小题，共24分，每题答案选全得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分） 13. 质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如右图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A ．M 带负电，N 带正电
B ．M 的速率小于N 的速率
C ．洛伦兹力对M 、N 不做功
D ．M 的运行时间大于N 的运行时间 14．如图所示，在倾角为错误！未找到引用源。

的光滑斜面上，垂直纸面水平放
置一根长为L ，质量为m 的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A ． 错误！未找到引用源。

，方向垂直斜面向下
B ． 错误！未找到引用源。

，
方向竖直向下
C ． 错误！未找到引用源。

，方向水平向左
D ． 错误！未找到引用源。

，方向水平向右
15. 如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A. 如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N 极
B. 如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N 极
C. 无论如何台秤的示数都不可能变化
D. 如果台秤的示数增大，台秤的示数随电流的增大而增大
16. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连
接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示。

要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法中正确的是( ) A ．增大磁场的磁感应强度 B ．增大电场的加速电压 C ．增大D 形金属盒的半径 D ．减少狭缝中的距离
17. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。

加速电场的电压为U ，速度选择器中
的电场强度为E ，磁感应强度为B 1，偏转磁场的磁感应强度为B 2，一电荷量为q 的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得圆的直径为d ，照相板上有记录粒子位置的胶片。

下列表述正确的是（ ）
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 粒子在速度选择器中做匀加速直线运动
C. 所有粒子进入偏转磁场时的速度相同
D. 粒子质量为B 1B 2qd 2E
18. 如右图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直的足够长的固定绝缘杆MN ，小球P 套在杆上，已知P 的质量为m 、电荷量为＋q ，电场强度为E ，磁感应强度为B ，P 与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g. 小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（ ）
A ．小球的加速度一直减小
B ．小球的机械能和电势能的总和保持不变
C ．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v ＝2μqE －mg
2μqB
D ．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v ＝
2μqE ＋mg
2μqB
第II 卷（非选择题）
三、实验题（每空1分，共12分）
19．某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象。

除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A 1(量程100 mA ，内阻约2 Ω)；A 2(量程0.6 A ，内阻约0.3 Ω)； 电压表：V 1(量程5 V ，内阻约5 k Ω)；V 2(量程15 V ，内阻约15 Ω)；
电源：E 1(电动势为1.5 V ，内阻为0.2 Ω)；E 2(电动势为4 V ，内阻约为0.04 Ω)． 滑动变阻器：R 1(最大阻值约为100 Ω)；R 2(最大阻值约为10 Ω)，电键S ，导线若干。

(1)为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________，滑动变阻器________，电源________．(填器材的符号)
(2)根据实验数据，计算并描绘出R －U 的图象如图2所示。

由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为________ Ω，当所加电压为3.00 V 时，灯丝电阻为________ Ω，灯泡实际消耗的电功率为________ W.
20．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用。

除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电流表(量程0.6 A、3 A)；
B．电压表(量程3 V、15 V)；
C．定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；
D．定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；
E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；
F．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．
那么：
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器．
(2)引起该实验系统误差的主要原因是 .
四、解答题（5道小题，共48分）
21．（8分）一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W．求：
(1)电风扇工作时，转化为机械能的功率和内能的功率各是多少？电动机的效率又是多大？
(2)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？
22．（8分）两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=30°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的
电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2．试求：
（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒受到的摩擦力的大小．
23．（10分）如图所示，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。

有一质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力），以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，
射出方向与水平方向的夹角为 ，求：
v；
（1）粒子的初速度
（2）粒子在磁场中的运动时间t
24．（10分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10－11kg、电荷量q=+1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1=100V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θ=60°，接着
沿半径方向进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θ=60°.己知偏转
电场中金属板长L=R ，圆形匀强磁场的半径为R ，重力忽略不计，求： (1)带电微粒经加速电场后的速率；
(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。

25. （12分） 如图所示的坐标系xOy 中，x<0，y>0的区域内有沿x 轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy 坐标平面向外的匀强磁场，x 轴上A 点的坐标为(－L,0)，y 轴上B 点的坐标为(0，233L)。

有一个带正电的粒子从A 点以初速度v A 沿y 轴正方向射入匀强电场区
域，经过B 点进入匀强磁场区域，然后经x 轴上的C 点(图中未画出)运动到坐标原点O 。

不计重力。

求： (1)粒子在B 点的速度v B 是多大？ (2)C 点与O 点的距离x C 是多大？
(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？
石嘴山市第三中学高二年级上学期第二次月考物理参考答案
一、选择题（共60分，其中第1—12小题为单选题，每题3分，共36分；第13—18小题为多选题，每题4分，共24分，每题选全得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分）
19.（1） A 2 V 1 R 2 E 2
（2） 1.5 11.8（11.7~11.9均可） 0.76（0.76~0.77均可）
20.（1） 3 0.6 1 0～10
（2） 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小
四、解答题（5道小题，共48分）
21．(1) 1.8 W 64.2 W 97.3% (2)11 A 2 420 W 2 420 W 【解析】
试题分析：（1）由P=UI 可得电流错误！未找到引用源。

； 线圈电阻发热功率P Q =I 2
r=1．8W ； 机械功率P 机=P-P Q =64．2W ；
效率为机械功率与总功率之比为错误！未找到引用源。

．
（2）当叶片不转动时，作纯电阻，错误！未找到引用源。

；P=UI=I 2
r=2420w ． 22．（1）0.30N （2）0.10N 【解析】
（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：
导体棒受到的安培力：F 安=ILB=1.5×0.40×0.50N=0.30N
（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F 1=mgsin30°=0.08×10×0.5N=0.40N 由于F 1大于安培力，故导体棒沿斜面向上的摩擦力f ，根据共点力平衡条件得： mgsin30°=F 安+f
解得：f=mgsin30°﹣F 安=（0.40﹣0.30）N=0.10N 23．（1）
sin LqB
m θ，（2）m qB
θ.
【解析】(1)过A 点作v 0的垂线交于左边界M 点，由几何关系可知： sin L
r θ
=
； 根据200mv qv B r
= 得： 0sin qBr qBL
v m m θ==； (2)根据222m m
t T qB qB
θθπθππ=
=⨯=。

24．1×104
；2×103
V/m ；B=0.13T
【解析】（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v 1，根据动能定理：qU 1=
12
mv 12
得：v 1
=1.0×104
m/s （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：v 1=
L t
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v 2 竖直方向：a=qE m
v 2=at
由几何关系：tan θ=
2
1
v v ， 联立得 tan θ=1
2EL
U 由题θ=60°
解得：
122000/U tan E V m L θ=
== ． （3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v ，则：v=
160v cos ︒
=2×104
m/s
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：r=Rtan60°=0.3m
由：qvB=m 2
v r
得： 114
52.0102100.131100.3
mv B T qr --⨯⨯⨯==⨯⨯＝
25．解析：(1)设粒子从A 点运动到B 点所用时间为t ，在B 点时，沿x 轴正方向的速度大小为v x ，则
23
3L ＝v A t ，12
v x t ＝L ，而v B ＝v 2A ＋v 2
x ，解得v B ＝2v A 。

(2)设粒子在B 点的速度v B 与y 轴正方向的夹角为θ，则tan θ＝v x
v A ，解得θ＝60°
粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。

由几何关系有∠O 1BO ＝∠O 1OB ＝30°，有△OO 1C 为等边三角形，BC 为直径，所以x C ＝y B tan θ＝23
3L 3＝2
3L 。

(或设轨道半径为R ，由R ＝y B
2sin60°＝23L ，得x C ＝2Rcos60°＝2
3
L)
(3)设匀强电场的电场强度为E ，匀强磁场的磁感应强度为B ，粒子质量为m ，带电荷量为q ，则qEL ＝12mv 2
B
－12mv 2A ，而qv B B ＝m v 2
B R ，解得E B ＝v A
2。

答案：(1)2v A (2)23L (3)v A 2。