安徽省淮北一中2017-2018学年高二上学期第四次月考物理试题含解析

一．选择题：
1。

下列说法中，正确的是().
A 。

由公式2Q E k r =可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E 可达无穷大 B.由公式P E q ϕ=可知负电荷在电势低的地方具有的电势能大
C 。

由U ab =Ed 知，匀强电场中任意两点a 、b 间的距离越大，两点间的电势差也一定越大
D 。

公式C=Q/U ，电容器所带电量Q 越大，电压U 越小,电容器的电容C 越大
2 。

某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子仅受电场力作用的运动轨迹，以下说法正确的是（）
A.粒子一定带负电荷
B.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度
C.粒子在M 点的电势能小与它在N 点的电势能
D.M 点的电势小于N 点的电势
3.如图所示，A 板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加电压为U ，电子最终打在最右侧的光屏上.关于电子的运动,下列说法中正确的是（）
A.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升
B。

滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升
C。

电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间减小
4.如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压为4V时，电流表的指针刚好满偏（指针指在刻度盘的最大值处），当a、b间的电压为3 V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是
①保持R2不变，增大R1 ②增大R1，减小R2
③保持R2不变，减小R1④增大R2,减小R1
A.①④B。

②③C.①② D。

③④
5。

两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为lm和2m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为（)
A.2：3 B :. 1：3 C.1：2 D。

3:1
6。

如图所示,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为∞）连接,电源负极接地，开始时电容器不带电，闭合开关S,稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P 点；在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是( ）
A。

当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向下运动
B.当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
C.断开开关S，带电油滴将向下运动
D.当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高
7.如图所示，当S闭合后,小磁针处在通电电流磁场中的位置正确的是( ）
A。

B。

C. D。

8。

长为L的导线ab斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，当通过ab的电流为I时，导线ab所受安培力的大小为
A。

BIL B.BILsinθ C.BId D.BId/cosθ
9、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量不可能为零的是（。

) A. B 。

C. D.
10.如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面 的压力为F N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为F N2，则以下说法正确的是( )
A.弹簧长度将变长 B 。

弹簧长度将变短
C 。

F N1〉F N2 D. F N1〈F N2
11.在如图所示的电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I 、∆U 1、∆U 2和∆U 3表示.下列比值正确的是
A.1U I 不变,1U I ∆∆不变 B 。

2U I 变大，2U I ∆∆变大 C. 2
U I 变大,2U I ∆∆变小 D 。

3
U I 变大，3U I ∆∆不变
12。

用标有“6 V，3W”的灯泡L1，“6V,6W"的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，某中电源电动势E=9V。

图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。

当其中一个灯泡正常发光时
A.电流表的示数为0。

5 A B。

电压表的示数约为6 V
C电路输出功率为6W D.电源内阻为2Ω
二、实验题：
13。

（1）用螺旋测微器测圆柱体直径时，示数如图甲所示，此示数
为mm.
（2）在“多用电表的使用”实验中，如图所示，为一正在测量中的多用电表表盘。

如果是用欧姆挡“×10”挡进行测量，且己进行欧姆调零，则读数为__Ω；如果是将选择开关置于“直流50V”挡测量,则读数为V。

14。

为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,提供的器材有:
A。

电流表G,内阻R g=120Ω，满偏电流I g=6mA
B。

电压表V,量程为6V 。

C.螺旋测微器，毫米刻度尺
D.电阻箱R0（0—99。

99Ω）
E.滑动变阻器R (最大阻值为5Ω)
F。

电池组E (电动势为6V，内阻约为0.05Ω）.
G.—个开关S和导线若干
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_____挡（填“×1”或“×100”），进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示；
（2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.5A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为
R0= Ω （结果保留三位有效数字)；为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值,根据提供的器材和实验需要，设计的电路图如图乙所示.
（3）测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U,电流表G的示数为I，请用己知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ=
三．解答题：
15.地面上方存在水平向右的匀强电场，—质量为m带电置为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，此时小球到地面的高度为h，求：
（1）匀强电场的场强？
(2)若丝线突然断掉，小球经过多长时间落地？
16.如图所示，E=l0V, r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100uF,当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；
求：(1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（2) S闭合后流过R3的总电荷量.
17。

如图所示，图甲中M为—电动机，当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在0。

2A以下时，电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响，求
(1)电源的电动势E和内阻r
(2)变阻器的最大阻值；
(3）当滑动变阻器触头滑动过程中电动机的最大输出功率。

18.如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ=370,两轨道之间的距离L=0。

50m。

—根质量m=0。

20kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好,整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中；在导轨的上端接有电动势E=36V、内阻r=l. 6Ω的直流电源和电阻箱R0；已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，sin370=0. 60，cos370=0。

80，重力加速度g=10m/s2
（1）若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路的电阻为R1=2.0Ω时,金属杆ab静止在轨道上；
①如果磁场方向竪直向下，求满足条件的磁感应强度的大小；
②如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小
值及方向；
（2）如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、
感应强度大小B=0. 40T的匀强磁场中，当电阻箱接人电路中的电阻值如R2=3。

4Ω时,金属杆ab仍保持静止，求此时金厲杆ab受到的
摩擦力f大小及方向.
淮北一中2017—2018学年度高二第一学期第四次考试
物 理 试 卷
考试时间：100分钟 满分：100分
一、选择题(4分/题，1—7题为单选题，8-12为多
选题，错选不得分,选不全得2分）
1．【答案】B 【解析】公式2kQ E r =只适用于点电荷电场的计算，
当r 趋近于零时，公式不在适用，A 错误；在使用公式P E
q ϕ=计算时，各个量的正负号都要参与计算，所以根据负负得正，可知同一个负电荷在电势低的地方具有的电势能大,B 正确；公式ab U
Ed =中的d 表示沿电场方向的距离,不是任意方向的距离，在
匀强电场中，只有沿电场方向的距离越大，两点
间的电势差越大，C 错误；电容器的电容和其两
端
的电压以及所带电荷量无关,D 错误．
2．【答案】B 【解析】A 、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向，所以电荷为正电荷，所以A 错误．
B 、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小,由图可知，N 点的场强大于M 点的场强的大小，在N 点的受力大于在M 的受力，所以粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度,所以B 正确；
C 、正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势能减小，所以粒子在M 点的电势能大于它在N 点的电势能,所以C 错
误；
D、沿着电场线方向电势降低，故M点的电势大于N点的电势，所以D错误。

点睛：电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小,电场力做负功，电势能增加．沿着电场线方向电势降低.
3．A
【解析】电子在加速电场中做加速运动，则：eU′=1
2mv2,电子获得
的速度为：v=．
电子进入偏转电场后做类平抛运动,电子在沿极板方向做匀速直线
运动，粒子在电场中运动时间：
L
t
v
=；在垂直电场方向做初速度为
0的匀加速直线运动,加速度
eU
a
md
=，电子在电场方向偏转的位移
y=1
2at2．联立以上各式得：
2
4'
UL
y
U d
=，又因为偏转电场方向向下，所
以电子在偏转电场里向上偏转．当滑动触头向右移动时，加速电压U′变大，由上可知电子偏转位移变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，相反，滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升，故B错误，A正确;当偏转电压U增大时,电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度a增大，又因为电子加速获得的速度v不变，电子在电场中运动的时间不变，a增大，而电
子打在屏上的速度为故电子打在屏上的速度增大，故
C错误．电子在电场中运动的时间不变，离开电场后做匀速直线运动,由于水平速度不变，运动时间也不变,所以电子从发出到打在荧光屏上的时间不变．故D错误．故选A．
4．【答案】C
【解析】ab间总电压降低了，要使通过G的电流不变，应保持G 两端电压保持不变，
①保持R2不变,增大R1时,R2的电压变小,R1电压可能保持不变,即G 的电压不变，通过G的电流保持不变，故①正确;
②增大R1，同时减小R2时，R2的电压降低，R1电压可能保持不变,即G的电压不变，通过G的电流不变，故②正确；
③保持R2不变，减小R1时,R1两端的电压减小，G的两端的电压减小了，通过G的电流减小了，故③错误；
④增大R2，减小R1时，R1两端的电压减小了，G两端的电压变小了，通过G的电流减小了,故④错误；
故选C。

5．【答案】B
【解析】试题分析：从图中可知A两端的电压为6V，B两端的电压
为4V，串联在一起，电流相等，故,根据电阻定律可得，
解得，故B正确
考点：考查了电阻定律
6．【答案】D
【解析】闭合开关S,稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点，
则电场力与重力方向相反且qE mg =
A:当滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器的电阻变大，电路中电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，电容器两端电压增大，
U E d
=
，电容器两极间电场强度变大，电场力大于重力，故带
电油滴会向上运动。

A 错误
B ：当电容器的上极板向上移动时,电容器两板间的距离增大, 4S
C kd
επ=
电容器的电容减小，
Q
U C
=
电容器两极间的电压增大，但理想二极管
具有单向导电性,故电容器不会放电电荷量不变,又U E d
=
，综合以上三
式可得:
4kQ
E S πε=
；所以当电容器的上极板向上移动时,电容器两板间
的电场强度不变,带电油滴仍静止。

故B 错误
C:断开开关S ，理想二极管具有单向导电性,故电容器不会放电,两板间的电场强度不变，带电油滴仍静止。

故C 错误
D ：当电容器的下极板向左移动时，电容器两极板的正对面积变小，
4S C kd επ=
电容器的电容减小， Q
U C
=
电容器两极间的电压增大，理想二
极管具有单向导电性，故电容器不会放电电荷量不变U 变大,又U
E d
=
，
电容器两板间的电场强度增大，设P 点到下极板距离为h ，则P 与下极板间电势差为Eh ，又下极板接地电势为零，故P 点的电势会升高。

D 正确
点睛：电容器有两类基本模型：①两极间电压不变，分析其余各量的变化情况；②极板上所带电荷量不变，分析其余各量的变化情况。

7答案：D
解析：
考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
分析：由右手螺旋定则可判断出电流产生的磁场的方向，再由小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向判定即可；
解答：解：A、由右手螺旋定则可判断出电流产生的磁场的方向在小磁针处垂直于纸面向外，所以小磁针的N极应向外．故A错误；
B、由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向上，螺线管的左侧磁场的方向向下，小磁针的N极应向下．故B错误；
C、由右手螺旋定则可判断出环形电流产生的磁场的方向在小磁针处垂直于纸面向里,所以小磁针的N极应向里．故C错误;
D、由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向下，U形电磁铁的方向左侧是S极,右侧是N极,所以小磁针的N极向左．故D正确．
故选：D．
点评：本题考查安培定则及磁极间的相互作用,要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向．
8．【答案】A
【解析】
试题分析：由图可知磁场方向与导线垂直则F BIL
,故A正确
故选A
考点：安培力计算大小的
点评:容易题。

对安培力公式的正确理解是分析本题的关键。

9答案】CD
【解析】A ．根据安培定则，电流I 1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,I 2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量可能为零，故A 错误．
B ．根据安培定则，电流I 1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I 2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,所以磁通量可能为零，故B 错误．
C ．根据安培定则,电流I 1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，I 2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里,所以磁通量不可能为零，故C 正确．
D ．根据安培定则,电流I 1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I 2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外,所以磁通量不可能为零,故D 正确．故选CD ． 10．【答案】BC
【解析】画出导体棒所在处的磁感线方向，如图；
用左手定则可判断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下方,由牛顿第三定律可知，导体棒对条形磁铁的安培力斜向左上方,所以弹簧长度将变短,F N1〉F N2，选项BC 正确,AD 错误；故选BC . 11．【答案】AD
【解析】根据欧姆定律得知： 1U I
=R 1， 1U I
∆∆=R 1,当滑动变阻器的滑
动触头 P 向下滑动时，
1
U I
与1
U I
∆∆均不变．故A 正确．
2U I
=R 2,变大．根
据闭合电路欧姆定律得：U 2=E-I （R 1+r ），则有2
U I
∆∆=R 1+r ，不变．故
BC 错误．
3U I
=R 1+R 2，变大．根据闭合电路欧姆定律得：U 3=E-Ir ，
则有3
U I
∆∆=r ，不变．故D 正确．故选AD 。

点睛:本题对于定值电阻，是线性元件有
U U
R I I
∆=
=∆，对于非线性元件，
U U
R I I
∆=
≠∆．
分析U I
∆∆ 的变化,要结合闭合电路的欧姆定律来分析.
12．【答案】AD
【解析】因L 1正常发光的电流为0.5A ，L 2的正常发光电流为1A ，因两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L 1正常发光，此时电路中的电流为0。

5A,即电流表的示数为0。

5A ．此时电压表测L 2两端的电压，即电压表的示数为2V;由图可知：L 1的电压为U 1′=6V，此时路端电压为 U=U 1′+U 2′=2V+6V=8V,电源的输出功率 P=UI=8×0.5W=4W．电源的内阻 r=98
0.5E U I --=Ω=2Ω．故
BC
错误，AD 正确．故选AD.
点睛：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用;关键是电压和电流不成正比,即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解． 二、实验题(共11分） 13．（3分）（1)．
【答案】6。

124-6。

126
（2）答案 160 24。

0
14．【答案】 ×1 1。

21
()
2004g d R U
L R R I
π+
【解析】（1)因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“10⨯ ””挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率较大，应选择“1⨯ "倍率。

（2）将电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6A 的电压表，而电流表G （内阻120g
R
=Ω
,满偏电流6mA
g
I
= ;因此电阻箱的阻值应调为:
00.006120
1.210.60.006
g g g
I R R I I ⨯=
=
≈Ω
-- ;
(3）由图甲所示可以知道,待测电阻阻值为: 15Ω ，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆,电压表内阻远大于电流表内阻，电流表应采用外接法,滑动变阻器最大阻值为5Ω ，远小于待测电阻阻值,为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示:
(4)由电阻定律可以知道,电阻：
2
2l l R s
d ρ
ρπ==⎛⎫ ⎪⎝⎭
,则电阻率：
24d R
l
πρ=
:，根据欧姆定律得：
()0
R
R g
UR
U
R
I R R I
==
+,电阻率()
2
4
g
UR
d
l R R I
π
ρ=⋅
+；
综上所述本题答案是：（1）. ×1 (2). 1。

21 (3）。

（4）. ()
2
4
g
UR
d
l R R I
π
ρ=⋅
+
解答题(共40分）
15．【答案】（1)
tan
mg
E
q
θ
=
（2）
2h
t
g
=
【解析】（1）对小球列平衡方程qE=mgtanθ
所以
tan
mg
E
q
θ
=
．
(2）丝线断后小球的加速度为cos
g
a
θ
=
由2
1
cos2
h
at
θ
=得2h
t
g
=
16．【答案】（1）a＝g,方向竖直向上(2）4×10－4C。

【解析】（1）S断开,带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有：
，
S闭合后，有：
设带电粒子加速度为a,则根据牛顿第二定律,
有:。

解得：，方向竖直向上。

(2)S闭合后，流过的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以
，
即。

点睛：本题是力电综合问题，关键是通过电路分析得到电压变化情况，然后对微粒运用牛顿第二定律列式求解.
17．【答案】（1）3。

6V 2Ω （2)30Ω （3）0。

56W
【解析】（1）内阻
3.4 3.0
2
0.30.1
U
r
I
∆-
===Ω∆-
当电流I=0.1A时，U=3。

4V，则电源的电动势E=U+Ir=3。

4+0.1×2V=3.6V
（2)电动机不转时，根据图像，电动机的电阻r M=4Ω
当I=0。

1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，
所以R=E
I—r—R m=30Ω
(3)当触头在左端时，电路中电流最大I=0.3A时,电动机输出功率最大P=UI—I2r M=0。

56W
点睛:本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键．
18．【答案】（1）①0．30T;②0．24T；垂直于轨道平面斜向下；（2）0．24N；沿轨道平面向下。

【解析】试题分析：（1）①设通过金属杆ab的电流为I1，
根据闭合电路欧姆定律可知：I1=E/（R1+r)
设磁感应强度为B1,由安培定则可知金属杆ab受安培力沿水平方向,金属杆ab受力如答图1。

对金属杆ab，根据共点力平衡条件有：B1I1L=mgtanθ
解得：=0．30T
②根据共点力平衡条件可知,最小的安培力方向应沿导轨平面向上，金属杆ab受力如答图2所示。

设磁感应强度的最小值为B2，对金属杆ab,根据共点力平衡条件有:
B2I1L=mgsinθ 解得:=0．24T
根据左手定则可判断出，此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下.（2）设通过金属杆ab的电流为I2，
根据闭合电路欧姆定律可知: I2=E/(R2+r）
假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下，
根据共点力平衡条件有：BI2L=mgsinθ+f
解得：f=0．24N
学必求其心得，业必贵于专精
结果为正，说明假设成立，摩擦力方向沿轨道平面向下。

考点：闭合电路欧姆定律，共点力平衡，安培力,摩擦力。