2019-2020年高二上学期12月月考物理试题(I)

2019-2020年高二上学期12月月考物理试题(I)
一、本题包括10小题。

每小题4分，共40分。

每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．下列关于电场和磁场的说法中，正确的是（ ）
A ．处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中通电导线一定受到安培力
B ．电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零
C ．磁感线和电场线都是为了描述场而虚设的，是根本不存在的
D ．若一小段长为L 、通过电流为I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F ，则该处磁感应强度的大小一定是F /IL
2．关于通电导线所受安培力F 的方向、磁感应强度B 的方向和电流I 的方向之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A ．F 、
B 、I 三者总是互相垂直的
B ．F 总与B 和I 垂直，但B 、I 之间可以不垂直
C ．B 总与F 和I 垂直，但F 、I 之间可以不垂直
D ．I 总与F 和B 垂直，但F 、B 之间可以不垂直
3．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b 。

下列说法正确的是（ ）
A ．该电场是匀强电场
B ．a 点的电场强度比b 点的大
C ．a 点的电势比b 点的高
D ．正电荷在a 、b 两点受电场力方向相同
4．示波管的真空室中电极K 发出电子（初速度不计），经过电压为U 1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板间。

当A 、B 间电压为U 2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点。

若不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是（ ） A ．U 1变大，U 2变大 B ．U 1变小，U 2变大
C ．U 1变大，U 2变小
D ．U 1变小，U 2变小 5．在如图所示的电路中，电源电动势为
E 、内电阻为r 。

在滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向下滑动的过程中（ ）
A ．路端电压变大
B ．电路中的总电流变大
C ．通过电阻R 2的电流变小
D ．通过滑动变阻器R 1的电流变小
6．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量e =1.6×10-19C ，在整个环中运行的电子数目为5×109，设电子的速度是3×107 m/s ，则环中的电流是（ ）
A ．10mA
B ．1mA
C ．0.1mA
D ．0.01mA 7．如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直面内有一根通电导线ef ，且ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( )
A ．逐渐变大
B ．逐渐变小
C ．始终为零
D ．不为零，但始终保持不变
8. 竖直导线ab 与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以图示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆
时针方向电流），则从左向右看，线圈将（ ）
A ．逆时针转动，同时远离导线
B ．顺时针转动，同时靠近导线
C ．顺时针转动，同时远离导线
D ．逆时针转动，同时靠近导线
9．如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L ，质量为m ，通有垂直纸面向外的电流I 。

空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。

现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N ，则关于导体棒的受力分
析一定正确的是（重力加速度为g ）（ ） A ．mg sin θ＝BIL B ．mg tan θ＝BIL C ．mg cos θ＝N －BIL sin θ D ．N sin θ＝BIL
10．如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻
值，可使电压表V 的示数增大ΔU （电压表为理想电表），在这
个过程中（ ） A ．通过R 1的电流增加，增加量一定等于ΔU /R 1 B ．R 2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU
C ．通过R 2的电流减小，但减少量一定大于ΔU /R 2
D ．路端电压增加，增加量一定等于ΔU
第II 卷（非选择题 共60分）
二、本题共3小题，共18分。

请将答案填在题中横线上。

11．（4分）（1）用游标为10分度的卡尺测量小球的直径，读数为________cm 。

（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数为______mm 。

12．（8分）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6V 的电源，额定电压为2.5V 的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。

要求能测出尽可能多组数据，如图是没有连接完的实物电路。

（已连接好的导线有a 、b 、c 、d 、e 、f 六根）
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
0 cm
2
1
图图图图图I
b
（2）排除故障后比和开关，移动滑片P 到某处，电压表的示数为2.2V ，在要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P 向__________端滑动（选填“左”“右”）；
（3）通过移动滑片P ，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U —I 图线。

根据U —I 图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W 。

（4）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是____________________。

13．（6分）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R 0，实验电路如图所示，
（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。

检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a 、b ，b 、c ，d 、e 时，示数均为0，把两表笔接c 、d 时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是 。

（2）排除故障后，该同学顺利完成实验，根据数据在U —I 图中描出图线，由图知：电池的电动势为 ，内阻为 。

三、本题共4小题，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14．（9分）如图所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m 、带电量为q 的粒子从O 点出发，初速度的大小为v 0，在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动，求：
（1）匀强电场的场强的大小；
（2）粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。

15．（8分）如图所示在A 上的放射源C ，可向各个方向射出速率为v 的电子流，B 为金属网，A 、B 连接在电路上，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器的总阻值为R 。

图中滑动变阻器滑片置于中点，AB 间的间距为d ，M 为足够大的荧光屏，M 紧挨着金属网外侧。

已知电子质量为m ，电量为e 。

不计电子所形成的电流对电
路的影响，求：
（1）闭合开关S 后，AB 间场强的大小是多少？ （2）电子到达金属网B 的最长时间是多少?
16. （12分）如图所示,电源电动势E=2V,内电阻r =0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m =0.1kg,电阻R =0.5Ω,它与导轨间的动摩擦因数µ=0.4,有效长度为L =0.2m.为了使金属棒能够靠在竖直导轨外面静止不动,我们施加一竖直方向的匀强磁场,设滑动摩擦力等于最大静
摩
擦
0 v
力。

（重力加速度g =10m/s 2）问： （1）磁场方向是向上还是向下? （2）磁感应强度B 至少应是多大?
17．(13分)飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成，可以对气体分子进行分析。

如图所示,脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区，到达探测器。

已知加速电场a 、b 板间距为d ，偏转电场极板M 、N 的长度为L 1，宽度为L 2。

不计离子重力及进入a 板时的初速度。

（1）设离子比荷为k （k =q /m ），若a 、b 间的加速电压为U 1，试求离子进入偏转电场时的初速度v 0；
（2）当a 、b 间的电压为U 1时，在M 、N 间加上适当的电压U 2，离子从脉冲阀P 喷出到到达探测器的全部飞行时间为t 。

请推导出离子k 比荷的表达式；
（3）在某次测量中探测器始终无法观察到离子，分析原因是离子偏转量过大，打到极板上，请说明如何调节才能观察到离子（无需论证）？
高二物理参考答案
1.C
2.B
3.BC
4.B
5.BC
6.C
7.C
8.D
9.C 10.A 11．（1）1.03（2分）
（2）0.567（0.566～0.569）（2分）； 12．（1）连线如图；（2分） （2）右；（2分） （3）0.5；（2分） （4）灯丝的电阻会随温度的升高而增大。

（2分）
13．（1）R 断路（2分）
（2）1.42～1.50V 0.2～0.4Ω（每空2分） 14．（9分）
解:（1）依题意粒子做匀减速直线运动，对粒子受力分析可知粒子带负电，粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。

垂直运动方向由平衡条件
mg cos θ＝qE sin θ （2分） 解得E ＝
mg cot θ
q
（1分）
（2）粒子运动到最高点时速度为零，设运动的位移为s ，由动能定理： －mgs sin θ－qEs cos θ＝0－1
2mv 02
（2分） 最高点与出发点之间的电势差U ＝qEs cos θ
（2分） 解得：U ＝mv 02cos 2θ／2q
（2分）
（说明：用其它方法正确也得相应分数）
15．（8分）
解：（1） 由闭合电路欧姆定律得：I = E R+ r ..........1分 U AB = IR 2 = ER
2(R+r ) ..........1分
由E AB =
U AB d = ER
2(R+r )d ..........1分
（2）电子在两板间运动只受电场力作用，其加速度为 a = F m =m
AB eE =e ER 2(R+r )dm ..........1分
分析可知：沿A 板方向射出的电子做类似平抛运动到达B 板所用时间最长......1分 根据d = 1
2 a t 2 ......1分 所以 t =eER
r R m 2d ）
（+ ........2分
16. （12分）
解：（1）磁场方向竖直向下 2分 （2）安培力BIL F = 2分 电流强度r
R E
I +=
2分 由平衡条件：水平方向 F F N = 2分
竖直方向
mg F N =μ 2分
解得()T LE
r R mg B 25.6=+=
μ 2分
17. （13分） 解：（1）102kU v =
（3分）
（2）1
22
12)2(U t L d k += （5分）
（3）减小偏转电压U 2，或增大加速电压U 1 （4分）。