高二物理下学期3月月考试题5

【2019最新】精选高二物理下学期3月月考试题5
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是( )
A．热敏电阻和光敏电阻
B．金属热电阻和光敏电阻
C．热敏电阻和霍尔元件
D．光敏电阻和驻极体话筒
2.M和N都是不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，下列判断中正确的是(
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中电子从N转移到了M
C．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10C
D．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子
3.下列逻辑电路中，能使蜂鸣器F发出声音的是( )
A． B．
C． D．
4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20 ∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“200 V60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则( )
A．电流表的示数为0.015 A
B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为6 A
D．原线圈端电压为10 V
5.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示．在一块绝缘板上，中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置被支撑起来．忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )
A．圆盘将逆时针转动
B．圆盘将顺时针转动
C．圆盘不会转动
D．无法确定圆盘是否会动
6.如图所示电路中，AB两端加交流电压u＝141sin 157tV时，小灯泡发光．若AB间电压变换为如下四种情况时(小灯泡都没有被烧毁)，可以使小灯泡亮度增加的( )
A．直流电压141 V
B．直流电压100 V
C．交流电压u＝141sin 100tV
D．交流电压u＝141sin 314tV
7.把家用电炉的电热丝剪去一小段后继续使用，则在同样的时间内( )
A．由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减少
B．由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变
C．由Q＝t可知，电炉的发热量增大
D．无法确定
8.下列说法正确的是( )
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定
为零
C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D．洛伦兹力对带电粒子不做功
9.小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标的含义，下列说法正确的是( )
A．工作人员工作时间须穿纯棉服装
B．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系
C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患
D．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理
10.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是（）
A．M、N点的场强EM＞EN
B．粒子在M、N点的加速度aM＞aN
C．粒子在M、N点的速度vM＞vN
D．粒子带正电
11.在物理学发展史上，最先提出电流周围有磁场的科学家是( ) A．安培 B．法拉第
C．奥斯特 D．楞次
12.如图所示，电阻R和内阻为r的电动机M串联接到电路中，接通开
关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和
U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生热量Q1，电流流过电
动机做功W2，产生热量Q2，则有（）
A．
B．＜
C．Q1=t，Q2=t
D．W1=t，W2=t
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有
一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图
中所示方向喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与
用电器相连，则( )
A．用电器中的电流方向为从A到B
B．用电器中的电流方向为从B到A
C．若只增强磁场，发电机的电动势增大
D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
14.(多选)一交流电压为u＝100sin 100πtV，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＝s时，该交流电压的瞬时值为100 V
15.如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B＝kt，磁场方向如图所示．测得A环内感应电流强度为I，则B 环和C环内感应电流强度分别为( )
A．IB＝I、IC＝0
B．IB＝I、IC＝2I
C．IB＝2I、IC＝2I
D．IB＝2I、IC＝0
16.(多选)如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为＋q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则( ) A．A、B两点间的电势差一定等于
B．小球在B点的电势能一定大于
在A点的电势能
C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定为
D．若该电场是斜面中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正
电荷
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
17.在“测量金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3
次．求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的一端与
刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金
属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量
结果如图乙所示，图中读数为________ mm.
(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值
________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．
18.某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2 Ω，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线(用Rx表示)的电阻．
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B．电压表V1(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C．电压表V2(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ)
D．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E．电流表A2(量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω)
F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A)
G．滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 A)
H．定值电阻R0(阻值为3 Ω)
I．开关S一个，导线若干
(1)如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径的某次测量，其读数是________ mm.
(2)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面
的方框中．
(3)实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选
________(只填代号)．
(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料
的电阻率的表达式为ρ＝________.
四、计算题(共4小题)
19.如图所示，圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向
里的匀强磁场，一电荷量为q、质量为m的粒子沿平行于直径AC的方
向射入磁场，射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半，粒子从
D点射出磁场时的速率为v，不计粒子的重力．求
(1)粒子在磁场中加速度的大小；
(2)粒子在磁场中运动的时间；
(3)圆形区域中匀强磁场的半径．
20.如图所示，在以坐标原点O为圆心、r为半径的圆形区域内，存在
磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一个不计重力
的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁
场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．
(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？
21.如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．
22.如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ 平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50 m，轨道左端接一阻值R＝0.50 Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B＝0.40 T，方向竖直向下的匀强磁场中．质量m＝0.50 kg的导体棒ab垂直于轨道放置．在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直．不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力．若力F的大小保持不变，且F＝1.0 N，求：
(1)导体棒能达到最大速度vm大小；
(2)导体棒的速度v＝5.0 m/s时，导体棒的加速度大小a.
答案解析
1.【答案】D
【解析】两种传感器分别把声音信号转换为电信号，把光信号转换为电信号，所以选项D正确．
2.【答案】C
【解析】
3.【答案】B
【解析】由A图可知，与门的输入端为1、0，则输出为0，蜂鸣器不发出声音，故A错误；B图为或门电路，输入端为1、0，则输出为1，蜂鸣器发出声音，故B正确；C图为非门电路，输入端为1，则输出为0，蜂鸣器不发出声音，故C错误；D图为或门、非门的复合电路，或门的输入端为1、0，则输出为1，非门的输入为1，则输出为0，蜂鸣器不发出声音，故D错误．
4.【答案】A
【解析】副线圈接入“200 V60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光可得输出功率为60 W，由公式＝得电流表示数是0.015 A，由＝得原线
圈端电压为4 000 V.
5.【答案】A
【解析】瞬间增强的磁场会在其周围产生一个顺时针的涡旋电场，负
电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成顺时针的环形电流．所以A选项正确．
6.【答案】D
【解析】直流电不能通过电容器，灯泡不亮；交流电频率越高，容抗越小，灯泡越亮．故选D.
7.【答案】C
【解析】因家用电路U＝220 V不变，则由Q＝t可知R减小，Q将增大．
8.【答案】D
【解析】运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力F＝qvBsinθ，所以F的大小不但与q、v、B有关系，还与v的方向与B的夹角θ有关系，当θ＝0°或180°时，F＝0，此时B不一定等于零，所以A、B错误；又因为洛伦兹力与粒子的速度始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能也就不变，但粒子速度方向要变，所以C错，D对．
9.【答案】C
【解析】工作人员在工作时应避免产生静电，可以穿纯棉衣服，但不是必须的，故A错误；用塑料梳子梳头时会产生静电，故B错误；化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险，故C正确；这些图标都是为了减少静电的产生，不是静电屏蔽，故D错误．
10.【答案】D
【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小，
可知EM＜EN，故A错误；电场力，根据牛顿第二定律，加速度，EM＜EN，则aM＜aN，故B错误；根据曲线运动的规律，作出粒子的速度方向和所受电场力的方向，电场力与速度方向之间的夹角为锐角，说明电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度增大，vM＜vN，故C错误；粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同，说明粒
子带正电，故D正确.
11.【答案】C
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，安培发现了分子电流假说，法拉第发现了电磁感应定律，楞次发现了楞次定律，故C正确.
12.【答案】B
【解析】设开关接通后，电路中电流为I．对于电阻R，由欧姆定律得U1=IR，有I=
对于电动机，有U2＞Ir，即有I＜
联立得：＜,故A错误，B正确．
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt=t，Q2=I2rt＜t，故C错误．
电流通过电阻R做功W1=Q1=I2Rt=t．电流流过电动机做功W2=U2It＜
t,故D
错误．
13.【答案】ACD
【解析】首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上(负离子所受洛伦兹力方向向下)，则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极，下板为负极，所以通过用电器的电流方向为从A到B，故A正确，B错误；
此后的正离子除受到向上的洛伦兹力F洛外还受到向下的电场力F，最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，因F洛＝qvB，F＝q，则qvB＝q，解得E＝Bdv，所以电动势E与速度v及磁场B成正
比，所以C、D正确．
14.【答案】ABD
【解析】电压表显示的是有效值，U＝＝100 V，故A正确；ω＝100π，周期T＝＝＝0.02 s，故B正确；由P＝＝＝100 W，故C错误；把t ＝s代入表达式u＝100sin 100πt(V)＝100 V，故D正
确．
15.【答案】D
【解析】C环中穿过圆环的磁感线完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，则IC＝0.根据法拉第电磁感应定律得：E＝＝
S＝kS，S是有效面积，则得E∝S，所以A、B中感应电动势之比为EA∶EB
＝1∶2，根据欧姆定律知，IB＝2IA＝2I，故选D.
16.【答案】AC
【解析】根据动能定理得：－mgLsinθ＋qUAB＝mv－mv＝0，得到UAB ＝，故选项A正确；小球从A点运动到B点的过程中，重力势能增加，电势能减少，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，故选项B错误；电场力与重力、支持力的合力为零时，小球做匀速直线运动，到达B点时小球速度仍为v0，小球的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为F＝mgsinθ时，电场力最小，场强最小，又电场力F＝Eq，则该电场的场强的最小值一定是，故选项C正确；若该电场是斜面中垂线上某点的点电荷Q产生的，则小球在A、B两点电势相等，电势能相等，重力做负功，小球到达B
点的速度小于v0与题意不符，故选项D错误．
17.【答案】(1)24.13(24.12～24.14之间均可) 0.510 (2)偏小
【解析】(1)金属丝的长度为24.12～24.14 cm均可．
直径读数为0.510 mm均可．
(2)采用电流表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值．
由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.
18.【答案】(1)0.700 (2)
(3)B D F (4)
【解析】(1)读数为：0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm.
(2)比较电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系，可得测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可(如图)．
(3)电源的电动势为3.0 V，考虑到电压表的量程和精确度两个因素，电压表应选V1；干路中电流的最大值Imax＝＝A＝0.6 A，电流表应
选A1；考虑到实验的准确性，滑动变阻器应选R1.
(4)由R＝＝ρ＝ρ·得：
ρ＝.
19.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，则有：
Bqv＝ma，
解得：a＝
(2)作出粒子的运动轨迹如图所示，
由几何关系可得粒子在磁场中偏转60°，则
在磁场中运动的时间为，
得：t＝T＝
(3)由几何关系可得四边形ODO′E是菱形，则圆形区域中匀强磁场的半径R与粒子运动的轨迹半径r相等．有：
qvB＝，
解得：r＝，
得：R＝r＝
20.【答案】(1)负电荷(2)B
【解析】(1)粒子的运动轨迹如图所示，
利用左手定则可知，该粒子带负电荷．
粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径为R＝r，
又qvB＝m，
则粒子的比荷为＝.
(2)设粒子从D点飞出磁场，速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°，粒子做圆周运动的半径R′＝＝r，又R′＝，所以B′
＝B，
粒子在磁场中运动所用时间为t＝T＝×＝.
21.【答案】竖直向下0.01 kg
【解析】金属棒通电后，闭合回路电流I＝＝＝6 A
导体棒受到的安培力大小为F＝BIL＝0.06 N
由左手定则判断可知金属棒受到的安培力方向竖直向下
由平衡条件知：开关闭合前：2kx＝mg
开关闭合后：2k(x＋Δx)＝mg＋F
代入数值解得m＝0.01 kg.
22.【答案】(1)12.5 m/s (2)1.2 m/s2
【解析】(1)导体棒达到最大速度vm时受力平衡，有F＝F安，此时F安＝，
解得vm＝12.5 m/s.
(2)导体棒的速度v＝5.0 m/s时，
感应电动势E＝BLv＝1.0 V，
导体棒上通过的感应电流大小I＝＝2.0 A，
导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.4 N，
根据牛顿第二定律，有F－F安＝ma，
解得a＝1.2 m/s2.。