河北省望都中学高二物理12月月考试题

十二月月考物理试题
一、选择题（每小题3分，共45分，其中1—8为单选，9—15为多选，选错不得分，不全得1分）
1．关于电场场强，下列哪个说法是正确的（ ） A ．由q
F
E =
可知，放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F 越大，场强E 越大，电荷的电荷量q 越大，场强E 越小 B ．由E = k
2
r
Q 可知，在离点电荷Q 很近的地方即r →0，场强E 可达无穷大
C ．放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时，场强也随之改变；将检验电荷拿走，该点的场强就是零
D ．在2
21r q q k
F =中，k
2
2r q 是点电荷q 2所产生的电场在q 1位置处的场强大小
2．一束正离子以相同的速率从同一位置、垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（ ）
A ．都具有相同的质量
B ．都具有相同的电荷量
C ．电荷量与质量的比(又叫比荷)相同
D ．都属于同一元素的同位素 3．如图5-a 所示是一个欧姆表的示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图5-b 中的图（ ）
4．如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的负电荷经过等势面L 3上某点时的动能为20 J ，运动至等势面L 1上的
图5-a 图5-b
某一点时动能变为0，若取L 2为零等势面，则此电荷的电势能为4 J 时，其动能为（ ）
A ．16 J
B ．10 J
C ．6 J
D ．4 J 5．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均
匀带电的细杆MN ，如图7所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比（ ）
A E a 最大
B E b 最大
C E c 最大
D E a ＝E b ＝E c
6．如图7所示，直线a 为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U 与干路电流I 的关系图象，直线b 为电阻R 两端电压的U 与通过它的电流
I 的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和
电源的效率分别为（ ）
A ．4 W 、33.3％
B ．2 W 、33.3％
C ．4 W 、67％
D ．2 W 、67％
7．如图11为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表。

其输出端从上到下排列的结果正确的是（ ）
A ．0 0 1 0
B ．0 0 1 1
C ．1 0 1 0
D ．0 0 0 1
8．如图6所示，A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径R A ＝2R B ，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势E A ∶E B 与产生的感应电流I A ∶I B 分别是（ ）
输入 输出 A B C 0 0 0 1 1 0 1
1
图7
图7
图11
1
A ．E A ∶E
B ＝1∶1；I A ∶I B ＝1∶2 B ．E A ∶E B ＝1∶2；I A ∶I B ＝1∶2
C ．E A ∶E B ＝1∶4；I A ∶I B ＝2∶1
D ．
E A ∶E B ＝1∶2；I A ∶I B ＝1∶4
9．下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）（ ）
A ．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、速度都变化
B ．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都不变
C ．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都变化 D.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，速度不变，动能改变
10 .如图所示为质量为m 、电荷量为+q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（ ）
11．如图2所示，定值电阻R ＝20 Ω，电动机线圈的电阻R 0＝10 Ω，当开关S 断开时，电流表的示数是0.5 A 。

当开关S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是（ ）
A ．I ＝1.5 A
B ．I ＜1.5 A
C ．P ＝15 W
D ．P ＜15 W
12．如图3所示，速度为v 0、电荷量为q 的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，
图 6
图 2
选择器中磁感应强度为B ，电场强度为E ，则（ ）
A ．若改为电荷量－q 的离子，将往上偏（其它条件不变）
B ．若速度变为2v 0将往上偏（其它条件不变）
C ．若改为电荷量＋2q 的离子，将往下偏（其它条件不变）
D ．若速度变为
2
1
v 0将往下偏（其它条件不变） 13．如图8所示，两块相对的平行金属板M 、N 与电池相连接以保持两板间电压不变，N 板接地，在距两板等远的一点P 固定一个带正电的点电荷，如果将M 板向上平移一小段距离，则（ ）
A ．点电荷受到的电场力减小
B ．点电荷受到的电场力增大
C ．点电荷的电势能减小
D ．点电荷的电势能保持不变
14．在如图10所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，C 为电容器，R 0为定值电阻， R 为滑动变阻器。

开关闭合后，灯泡L 能正常发光。

当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A ．灯泡L 将变暗
B ．灯泡L 将变亮
C ．电容器C 所带的电荷量将减小
D ．电容器C 所带的电荷量将增大
15．如图9所示，水平固定的小圆盘A ，带电荷量为 Q ，电势为零，从盘心处O 由静止释放一质量为m ，带电荷量为＋q 的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c 点，Oc ＝h ，又知道过竖直线上的b 点时，小球速度最大，由此可知在Q 所形成的电场中，可
图3
图8
L
C
R 0
E ，r S 图10
R
图9
以确定的物理量是（）
A．b点场强B．c点场强
C．b点电势
D．c点电势
二、实验题，（每空3分，共21分）
16．（1）如图14中，游标卡尺的读数是___________；螺旋测微器的读数是
___________。

（2）某同学按如图15所示的电路图连接电路，并测出路端电压U和电流I的多组数据，做出U－I图象，从U－I图象中可求出电池的电动势E＝__________V，内电阻r ＝__________Ω。

17．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图18连接。

在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。

图15
图14
若将线圈A 中铁芯向上拔出，则能引起电流计的指针向____
偏转；若断开开关，能引起电流计指针_______偏转; 若滑动变阻器的滑动端P 匀速向右滑动，能使电流计指针______偏转。

三、计算题（要求有必要的文字说明和解题过程，否则不得分）
18．（10分）在倾角 ＝30°的斜面上，沿斜面方向固定一对平行的金属导轨，两导轨距离l ＝0.25 m ，接入电动势E ＝12 V 、内阻不计的电池及滑动变阻器，如图15所示。

垂直导轨放有一根质量m ＝0.2 kg 的金属棒
ab ，它与导轨间的动摩擦因数为＝
6
3
，整个装置放在磁感应强度B ＝0.8 T 的垂直斜面向上的匀强磁场中。

当调节滑动变阻器R 的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g ＝10 m/s 2
）
19．（10分）23．一个半径r ＝0.10 m 的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R 0＝1.0×10-2
/m 。

如图a 所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图b 所示。

图15
图18
（1）分别求在0～0.3 s和0.3 s～0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；
（2）分别求在0～0.3 s和0.3 s～0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图c中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；
20．（14分）如图19，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。

一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y＝h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝2h处的P点
进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。

不计粒子重
力。

求：
（1）在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图
（2）电场强度大小E；
（3）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（4）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。

P
O
y
M
N
x
B
v0
图19
物理答案
1.D
2.C
3.A
4.C
5.C
6.C
7.A
8.A
9.AB 10.AD 11.BD 12.BD 13.AC 14.AD 15.AD
16．（1）100.2 mm ；0.900 mm （2）1.5；1.0 17．右偏；右偏；左偏
18．解：金属棒静止在导轨上时，摩擦力F f 的方向可能沿斜面向上，也可能向下，需分两种情况考虑。

当变阻器R 取值较大时，I 较小，安培力F 较小，在金属棒重力分力mg sin
作用下使棒有沿导轨下滑趋势，
导轨对棒的摩擦力沿斜面向上（如图a ）。

金属棒刚好不下滑时满足平衡条件：
B
R
E
l ＋mg cos －mg sin ＝0
得 R ＝
)
(θμθcos sin －mg BEl
＝
)
(6
3
230.5－100.20.25120.8⨯⨯⨯⨯⨯
＝4.8（Ω）
当变阻器R 取值较小时，I 较大，安培力F 较大，会使金属棒产生沿导轨上滑趋势。

因此，导轨对棒的摩擦力沿框面向下（如图b ）。

金属棒刚好不上滑时满足平衡条件：
B
R
E
l －mg cos －mg sin ＝0
得R ＝)
(θμθcos sin +mg BEl
R ＝1.6 Ω
所以滑动变阻器R 的取值范围应为 1.6 Ω≤R ≤4.8 Ω 19．解析：（1）在0～0.3 s 时间内感应电动势E 1＝
1
1ΔΔt B πr 2＝6.28×10-3
V 图a
图b
在0.3 s ～0.5 s 时间内感应电动势E 2＝2
2ΔΔt B πr 2＝9.42×10-3
V （2）在0～0.3 s 时间内 I 1＝0
1
2πrR E ＝1.0 A 在0.3 s ～0.5 s 时间内 I 2＝
2
2πrR E ＝1.5 A i －t 图象如图所示。

20．解：（1）粒子的运动轨迹如右图所示 （2）设粒子在电场中运动的时间为t 1 x 、y 方向：2h ＝v 0t 1 h ＝2
1at 21
根据牛顿第二定律：Eq ＝ma 求出 E ＝qh
m 22
0v
（3）根据动能定理：Eqh ＝
21mv 2－2
1mv 20 将E 的表达式代入上式，可求出v ＝2v 0，再根据Bqv ＝m r
2
v
求出 r ＝
Bq
m 0
2v （4）粒子在电场中运动的时间：t 1＝0
2v h 粒子在磁场中运动的周期：T ＝
v
r 2π＝Bq m 2π
根据粒子入射磁场时与x 轴成45º，射出磁场时垂直于y 轴，可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135º。

设粒子在磁场中运动的时间为t 2＝8
3
T
求出 t ＝t 1＋t 2＝
02v h ＋Bq
m 43π v 45°
P
O
y M N
x
v 0
135°
B
v O ′。