博兴县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

博兴县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1．桌面上放着一个10匝矩形线圈，如图所示，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体，此时穿过线圈内的磁通量为0.01Wb. 把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，穿过线圈内磁通量为0.12Wb. 如果把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上，计算可得该过程线圈中的感应电动势的平均值为
A. 2.2V
B. 0.55V
C. 0.22V
D. 2.0V
【答案】A
【解析】由法拉第电磁感应定律：，故A正确，BCD错误。

2．如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。

A、O、B在M、N的连线上,O为MN的中点,C、D位于MN的中垂线上,且A、B、C、D到O点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场,下列说法错误的是（）
A. O点处的磁感应强度为0
B. A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C. C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D. A、C两点处的磁感应强度的方向不同
【答案】ABD
【解析】A.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感应强度不为0
，故选项A错误；
B.A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相同，故选项B错误；
C.根据对称性，C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同，故C选项正确；
D.A、C两点处的磁感应强度方向相同，故选项D错误。

故选：ABD。

点睛：根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解。

3．下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（）
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】A、在磁场中，由右手定则知，正电荷受力方向应该是向上的，故A错误
B、在磁场中，由右手定则知，正电荷受力方向应该是向下的，故B正确；
C、正电荷在电场中受力方向与电场方向一致，故C错误；
D、正电荷在电场中受力方向和电场方向一致，应该向上，故D错误；
综上所述本题答案是：B
4．库仑定律是电磁学的基本定律。

1766年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用，而且空腔内部也不带电。

他受到万有引力定律的启发，猜想两个点电荷（电荷量保持不变）之间的静电力与它们的距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比。

下列说法正确的是（）
A．普里斯特利的实验表明，处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电势为零
B．普里斯特利的猜想运用了“对比”的思维方法
C．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比，库仑制作了库仑扭秤装置
D．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，库仑精确测定了两个点电荷的电荷量【答案】C
5．如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是（）
Q
A．B端的感应电荷为负电荷
B．导体内场强越来越大
C．C点的电势高于B点电势
D．导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
【答案】D
6．如图所示，在同一坐标系中画出a、b、c三个电源的U一I图
象，其中a 和c的图象平行，下列说法中正确的是（）
A．E a<E b，r a=r b B．E b=E c，r c>r b
C．E a<E c，r a=r c D．E b<E c，r b=r c
【答案】C
7．探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。

如图所示是绕地飞行的
三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。

A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7．7 km/s，则下列说法中正确的（）
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7．7 km/s
B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7．7 km/s
C．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能
D．卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率
【答案】AB
【解析】
考点：考查了万有引力定律的应用
【名师点睛】题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件，能够根据这两个条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．
8．如图甲所示，在倾角为30°足够长的光滑斜面上，质量为m的物块受到平行于斜面的力F作用，其变化规律如图乙，纵坐标为F与mg的比值，规定力沿斜面向上为正方向，则丙中正确表达物块速度v随时间t变化规律的是（物块初速度为零，g取10m/s）
【答案】C
9． （多选）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P 点，固定一电荷量为＋Q 的点电荷．一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v .已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P 到物块的重心竖直距离为h ，P 、A 连线与水平轨道的夹角为60°，k 为静电常数，下列说法正确的是（
）
A ．物块在A 点的电势能E PA =＋Q φ
B ．物块在A 点时受到轨道的支持力大小为mg
C ．点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电场强度大小2B Q
E k h =D ．点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势22
0()2B m v v q
ϕϕ=－＋【答案】BCD 【解析】
10．如图所示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。

现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是（
）
A ．电压表V 1示数增大
B ．电压表V 2、V 3示数均增大
C ．该变压器起升压作用
D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动【答案】　D 【解析】
11．下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是A. 电风扇 B. 计算机C. 电烙铁 D. 电视机
【答案】C
【解析】电风扇是利用电流的磁效应工作的，故A 错误；计算机主要是把电能转化为声和光,故B 错误；电烙铁利用电流的热效应工作的．故C 正确；电视机主要是把电能转化为声和光，故D 错误．所以C 正确，ABD 错误。

12．如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，所加磁场的磁感应强度为B ，用来加速
质量为m 、电荷量为q 的质子（），质子从下半盒的质子源由静止出发，
H 1
1加速到最大
能量E 后，由A 孔射出．则下列说法正确的是（ ）
A ．回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下，可以直接对（）粒子进行加速
He 2
4B ．只增大交变电压U ，则质子在加速器中获得的最大能量将变大C ．回旋加速器所加交变电压的频率为2mE
2πmR
D ．加速器可以对质子进行无限加速
【答案】C
13．右图是质谱仪的工作原理示意图。

带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。

速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。

匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。

平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。

平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。

下列表述正确的是（
）
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
【答案】ABC
【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，选项A正确；
B.在速度选择器中，带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知，选项B正确；
C.再由qE=qvB有v=，选项C正确；
D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=，所以选项D错误。

故选：ABC。

点睛：带电粒子经加速后进入速度选择器，速度v=E/B的粒子可通过选择器，然后进入匀强磁场，由于比荷不同，做圆周运动的半径不同，打在S板的不同位置。

14．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F. 此时
A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3
B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cosθ
D. 整个装置消耗的机械功率为（F＋μmg cosθ）v
【答案】BCD
【解析】
2
15．一交流电压为u＝100sin100πt V，由此表达式可知（）
A．用电压表测该电压其示数为100 V
B．该交流电压的周期为0.02 s
C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为200 W
D．t＝1/400 s时，该交流电压的瞬时值为100 V
【答案】ABD
【解析】
试题分析：电压表显示的是有效值，，故A 正确；，周期，故B
U =
100ωπ=220.02100T s ππ
ωπ===正确；由，故C 错误；把时，代入表达式22100100100U P W R ===1
400
t s =
，故D 正确；
100100u t V V π==（）考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
二、填空题
16．现有一块直流电流计G ，满偏电流为
，内阻约。

某同学想把它改装成量程为0-2V 的电压表，
他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G 的内阻。

（1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R 的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是_________，最后记录的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）。

A. 闭合 B. 闭合
C. 调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D. 调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度（2）如果测得的阻值为
，即为电流计G 内阻的测量值。

则给电流计G__________联（选填“串”或“
并”）一个阻值为_______的电阻，就可以将该电流计G 改装成量程为2V 的电压表。

（3）在本实验中电流计G 内阻的测量值比其内阻的实际值________（选填“偏大”或“偏小”）【答案】
（1）. ACBE （2）. 串
（3）. 9600 （4）. 偏小
【解析】（1）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R ，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S 2，改变电阻箱R 1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻r g ．故应选ACBE ；（2）如果测得的阻值为
，则电流计的内阻为r=400Ω即为电流计G 内阻的测量值，要想改装成量程
为2V 的电压表则给电流计G 串联一个阻值为的电阻，就可以将该电
流计G 改装成。

（3）实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻．所以该测量值偏小于实际值．
17．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下
待测金属丝：R x（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；
电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；
电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；
电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；E2（电动势12 V，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．
【答案】（1）1．773[1．771～1．775间均正确]
（2）A1；E1；
实验电路图如图所示：
三、解答题
18．如图所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。

一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速率v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。

已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。

求
（1）电阻R 消耗的功率：
（2）水平外力的大小。

【答案】见解析【解析】
解法二　（1）导体棒切割磁感线产生的电动势
E ＝ Blv
由于导轨与导体棒的电阻均可忽略，则R 两端电压等于电动势：
U ＝E
则电阻R 消耗的功率
P R ＝U 2R 综合以上三式可得
P R ＝ B 2l 2v 2R （2）设水平外力大小为F ，由能量守恒有
Fv ＝P R ＋μmgv
故得F ＝＋μmg ＝＋μmg 。

P R v B 2l 2v R
19．如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W 。

该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。

已知风叶的半径为r ＝1m ，风能的利用效率为η1＝4%，风力发电机的线圈共有N ＝200匝，磁场的磁感应强度为B ＝0.1T ，线圈的面积为S 1＝0.2m 2，空气的密度为ρ＝
1.3kg/m 3，
太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw ，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S ＝1m 2，光能的利用效率为η2＝20%，π取3，结果保留2位有效数字。

（1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？
（2）如果在某天晚上，有8m/s 的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？
（3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A
【答案】（1）110t h =（2）t 2=2.0h （3【解析】
（3）设经3小时的光照和风吹，光能转化为电能为E，风能转化为电能为E4，
1分）。