【解析】北京市顺义一中2019-2020学年高二上学期月考物理试题

高二物理练习题
一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。

）
1.在下列物理量中，属于矢量的是（ ） A. 动量 B. 电势差
C. 电势能
D. 电压
【答案】A
【详解】动量是矢量，电势差、电势能、电压是标量，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2.真空中有两个静止的
点电荷q 1和q 2，它们之间的距离若保持不变，而把它们的电荷量都变为原来的4倍，则这两个电荷间的静电力变为原来的（ ） A. 2倍 B. 4倍
C. 8倍
D. 16倍
【答案】D
【详解】由库仑定律有
12
2q q F k
r
= '12
2
4416q q F k
F r ⋅== 故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3.图为描述某静电场电场线，a 、b 、c 是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E a 、E b 、E c ，关于E a 、E b 、E c 的比较，下列说法正确的是（ ）
A. a b c E E E >>
B. a b c E E E <<
C. a b c E E E ==
D. a b c E E E =>
【答案】B
【详解】电场线越密集则场强越大，a 点最稀疏，c 点最密集，可知a b c E E E <<； A ．a b c E E E >>，与结论不相符，选项A 错误； B ．a b c E E E <<，与结论相符，选项B 正确； C ．a b c E E E ==，与结论不相符，选项C 错误； D ．a b c E E E =>，与结论不相符，选项D 错误；
4.在一段导体两端加上电压，已知在10s 内通过此导体横截面的电荷量是8C ，则通过这段导体的电流是（ ） A. 40A B. 0.8A
C. 0.4A
D. 14A
【答案】B
【详解】通过这段导体的电流
0.8A q
I t
=
= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5.“电子伏特（符号：eV ）”，属于下列哪一物理量的单位（ ） A. 电荷量 B. 能量
C. 电流
D. 电压
【答案】B
【详解】电子伏特（符号：eV ）是指一个电子被1V 电压加速得到的能量，即电子伏特是能量的单位。

故选B 。

6.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中x R 为待测电阻．电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数小于通过R x 的电流
B. 电流表的示数大于通过R x的电流
C. 电压表的示数小于R x两端的电压
D. 电压表的示数大于R x两端的电压
【答案】B
【分析】
电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题同；
【详解】A、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过x R的电流，故A错误，B正确；
C、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于x R 两端的电压，故CD错误．
7.某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最小的是（）
A. a点对应的电阻
B. b点对应的电阻
C. c点对应的电阻
D. d点对应的电阻
【答案】D
【详解】电阻的U-I图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的阻值，由图可知，d点对应的电阻的阻值最小。

故D正确，ABC错误。

故选D。

8.面积是1.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。

则穿过该导线环的磁通量等于（）
A. 2.5×10-2Wb
B. 1.5×10-2Wb
C. 3.0×10-2Wb
D. 4.0×10-2Wb
【答案】C
【详解】穿过该导线环的磁通量
2
3.010Wb
BS-
Φ==⨯
故C正确，ABD错误。

故选C。

9.一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化．下图中正确反映U和Q关系的图像是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
明确电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关，根据Q=CU，知U与Q成正比．
详解】根据
Q
C
U
=，可知
Q
U
C
=，由于电容器不变，因此电压U和电量Q成正比，故A
正确BCD错误．
【点睛】解决本题的关键掌握电容的定义式为
Q
C
U
=，知道C与Q和U无关，根据Q=CU，
知Q与U成正比，同时根据电容器的决定式理解电容器电容大小与那些因素有关
10.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。

则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为（）
A. c →a ，3∶1
B. a →c ，1∶3
C. a →c ，3∶1
D. c →a ，1∶3
【答案】B
【详解】由右手定则可知，电流方向为由N 到M ，则通过电阻R 的
电流方向为a →c ，由
E Blv 可知E 1∶E 2=1∶3。

故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

11.如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使
圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（ ）
A. B. C.
D.
【答案】D
【详解】A ．由图示可知，在磁铁S 极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A 错误；
B ．由图示可知，在磁铁S 极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，
穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B 错误；
C ．同时，在磁铁N 极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C 错误；
D ．由图示可知，在磁铁N 极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D 正确。

故选D 。

12.一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。

当电动机两端所加电压为8V 时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A 。

由此可知（ ） A. 电动机消耗的电功率为72W B. 电动机输出的机械功率为12W C. 电动机线圈的发热功率为2W D. 电动机的工作效率为50% 【答案】C
【详解】A ．电动机消耗的电功率
16W P UI ==
故A 错误；
C ．电动机线圈的发热功率
22W P I R ==热
故C 正确；
B ．电动机输出的机械功率
==14W P P P -出热
故B 错误；
D ．电动机的工作效率
87.5%P
P
η==出
故D错误。

故选C。

13.如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S 掷向2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i﹣t曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。

仅由这个i﹣t曲线所提供的信息可以估算出
A. 电容器的电容
B. 一段时间内电容器放电的电荷量
C. 某时刻电容器两极板间的电压
D. 一段时间内电阻产生的热量
【答案】B
【详解】ABC．根据电流的定义：
Q
=
I
t
-图线和时间轴围成的面积所表示的物理量为电荷量Q，通过对格子进行计数可以可知i t
求解一段时间内电容器放电的电荷量；根据电容的定义：
Q
=
C
U
可知，无法求解电容器的电容和极板间电压，故AC错误，B正确；
D．根据焦耳定律：
2
=
Q I Rt
电流无法准确求解，所以产生的焦耳热无法求解，故D错误。

故选B。

14.已知A、B为由一个负电荷形成的电场中一条电场线上的两点，若把另一个负电荷从A 移动到B的过程中电场力做负功，则（）
A. A B E E >，A B ϕϕ>
B. A B E E >，A B ϕϕ<
C. A B E E <，A B ϕϕ<
D. A B E E <，A B ϕϕ>
【答案】D
【详解】另一个负电荷从A 移动到B 的过程中电场力做负功，说明其受到斥力，负电荷在B
点右侧，电场线由A 指向B 。

距离点电荷越近，电场越强，故 A B E E <，沿电场线方向电势
降低，故A B ϕϕ>。

故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

15.某兴趣小组为探究测定电流产生磁场的磁感应强度的方法，在实验精度要求不高的情况下，设计了如下实验：在一根南北方向放置的直导线的正下方A 处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N 极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已知此地的地磁场水平分量B 地=5.0×10－5T ，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此得出该通电直导线在A 处产生磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. 5.0×l0-5T
B. l.0×10-4T
C. 8.66×l0-5T
D.
7.07×l0-5T 【答案】C 【分析】
本题考查了磁场的合成，小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知
某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小； 【详解】各个分磁场与合磁场关系如图所示：
地磁场水平分量5
5.010B T -=⨯地，所以根据三角函数关系可得：1
B tan
B θ=
地
即有：518.661030B B T tan -=
=⨯︒
地
，故ABD 错误，C 正确．
【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成．
16.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。

在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。

质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。

如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。

已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I ；质子的质量为m ，其电量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是
2I
U
eS m I m eS eU 2I eU
eS
m
2I m
eS eU
【答案】D
【详解】质子被加速时：
212
Ue mv =
由于
I neSv =
解得
2I m
n eS eU
=
A ．2I U
eS m
，与结论不相符，选项A 错误； B ．I m
eS eU
，与结论不相符，选项B 错误； C ．
2I eU
eS
m
，与结论不相符，选项C 错误； D ．
2I m
eS eU
，与结论相符，选项D 正确； 故选D.
二、计算题解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17.如图所示，足够长的U 形光滑导体框水平放置，宽度为L ，一端连接的电阻为R 。

导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

电阻为r 的导体棒MN 放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。

其余电阻均可忽略不计。

在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v 。

(1)求回路中感应电流I 和导体棒两端的电压U ； (2)求水平拉力F 多大？
【答案】(1) I r BLv R =+ BLvR U R r =+；(2) 22B L v
F R r
=+
【详解】(1) 感应电动势
E BLv =
回路中感应电流
E BLv
I R r R r
=
=++ 导体棒两端的电压即路端电压
BLvR
U IR R r
==
+ (2) 导体棒向右匀速运动，有
22B L v
F BIL R r
==
+ 18.如图甲所示，表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。

将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，导体棒与磁感应强度的方向垂直。

导体棒的重力为G ，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L 。

当导体棒中通过的电流为I 时，导体棒向外侧偏转（但仍在磁极之间），静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示，其中安培力F 水平向右。

求： （1）导体棒所受的安培力F 的大小； （2）该匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

【答案】(1) Gtan θ (2) tan G IL
θ
【详解】（1）如图所示，导体棒所受的安培力：
F=Gtanθ
（2）匀强磁场的磁感应强度大小
tan F G B IL IL
θ=
= 19.密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。

油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M 、N 之间的区域（M 板带正电、N 板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。

根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。

（1）若P 为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P 带哪种电荷？
（2）已知极板M 、N 之间的距离为d ，电压为U ，求两板之间的电场强度E 的大小； （3）油滴P 可视为球体，并测得其半径为R 。

已知油的密度为ρ，重力加速度为g ，极板M 、N 之间的距离为d ，电压为U 。

求该油滴的电荷量q 。

（提示：球的体积公式3
4π3
V R =
）
【答案】(1) 负电(2) U E d = (3) 343R gd
q U
πρ=
【详解】（1）油滴受向上的电场力，而上极板带正电，可知P 带负电. （2）两板之间的电场强度
U
E d
=
（3）∵油滴P 悬浮∴油滴P 受到的重力和电场力平衡 即:
mg qE =
而:
34
3m R ρπ=⋅
U E d
=
联立以上各式，可得:
343R gd
q U
πρ=
20.质量为m 、电荷量为e 的电子，由静止从P 点出发，经电压为U 的电场加速后，沿两块正对的平行极板M 、N 正中间的直线PQ 方向射入两板间。

已知极板M 、N 间只存在着磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场，如图所示。

不计电子所受重力。

求：
（1）电子射出电场时的速度υ的大小；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R ；
（3）当极板M 、N 的间距恰好等于极板长时，电子恰好能从极板的右边缘射出磁场，则极板的长度L 是多少？
【答案】(1) 2eU
v m =(2) 12mU B e
(3) 425mU
B e
【详解】（1）由动能定理
212eU mv = 2eU
v m
=
（2）洛伦兹力提供向心力
2
v evB m R
=
∴21
2mv meU mU
R eB eB B e
=
== （3）由几何关系可得
2
2212R L R L ⎛
⎫=+- ⎪⎝
⎭
∴44255R mU
L B e
=
= 21.如图所示，两根相距为L 的光滑金属导轨CD 、EF 固定在水平面内，并处在方向竖直向下的磁场中，导轨足够长且电阻不计。

在导轨的左端接入一阻值为R 的定值电阻，将质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 垂直放置在导轨上，MN 棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。

(1)金属棒MN 以恒定速度v 向右运动过程中且所加匀强磁场的磁感应强度为B 且保持不变，试从磁通量变化、电动势的定义、自由电子的受力和运动、或功能关系等角度入手，选用两种方法推导MN 棒中产生的感应电动势E 的大小E =BLv ；
(2)为使回路DENM 中产生正弦（或余弦）交变电流，请你展开“智慧的翅膀”，提出一种可行的设计方案，自设必要的物理量及符号，写出感应电动势瞬时值的表达式
【答案】见解+析
【详解】(1) 方法一：磁通量变化角度 穿过闭合回路的磁通量的变化量为
B S BLv t ∆Φ=⋅∆=⋅∆
根据法拉第电磁感应定律
BLv t
E BLv t t
∆Φ⋅∆=
==∆∆
方法二：功能关系角度
由功能关系可知，金属棒克服安培力做的功等于电路中的总电能，有
2
BILv t I R t
⋅∆=⋅∆
又因为
E
I
R
=
解得
E BLv
=
(2) B不变化，金属棒以初始位置为中心做简谐运动，即
m sin
v v tω
=
感应电动势瞬时值
m sin
E BLv BLv tω==。