安徽省蚌埠市第二中学2020_2021学年高二物理12月月考试题20210420015

安徽省蚌埠市第二中学2020-2021学年高二物理12月月考试题
考试时间：90 分钟
满分:100 分
一．选择题（12 题，每题 4 分，共 48 分，第 1-8 题为单选题，第 9-12 题为多选题，错选、多选不得分，
选不全得 2 分）
1. 下面说法正确的是
( ) A. 在电源内部非静电力做功越多电动势越大 B. 奥斯特发现了电流可以产生磁场 C. 静止的电荷一定不受洛仑兹力
D. 电源两端电压与电源电动势总是相等
2.下列四个公式是电场中最常见的四个公式，AB 2U =,,,p AB E W F Q E E k q q q r φ===，其中有一个公
式与其它公式不同，这个公式是
A. AB U =AB W q
B. p E q φ=
C. F
E q = D. 2Q E k r
=
3.如图甲所示为一充满电解液的玻璃容器，P 、Q 为电极，已知 a ＝1m ，b ＝0.2m ，c ＝0.1m ，当容器内注满
某电解液，且 P 、Q 两极加上电压时，其 U －I 图线如图乙所示，则下列说法正确的是
A.当 U ＝10V 时，电解液的电阻为 1000Ω
B.该电解液的电阻随电压的增大而增大
C.当 U ＝10V 时，电解液的电阻率为 40Ωm
D.将两个完全相同的玻璃容器串联时，当外加电压 U ＝10V ，回路内的电流大于 2.5mA
4.如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成电压表 V1(0～3V)和 V2(0～15V)，把两个电压表串联 接入电路中测量电阻 R 两端的电压，闭合开关 S ，则下列说法不正确的是（ ）
A.V1 的指针半偏时，V2 的指针也半偏
B.V1 的读数和 V2 的读数总相等
C.V1 的表头总内阻和 V2 的表头总内阻之比为 1：5
D.V1 的读数为 2V 时，电阻 R 两端的电压为 12V 5. 如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB 是圆的直径．一带电粒子从 A 点射入磁场，
速度大小为 v 、方向与 AB 成 30 角时，恰好从 B 点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为 t ；若同一带
电粒子从 A 点沿 AB 方向射入磁场，经时间 2t 飞出磁场，则其速度大小为 ( )
A.v
B. 12 v v D. 1
6
v 6. 如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为 60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒 ab 垂直导轨放置，除电阻 R 的阻值外， 其余电阻不计，导体棒 ab 在水平外力 F 作用下始终处于静止状态．规定 a→b 的方向为电流的正方向，水 平向右的方向为外力 F 的正方向，则在 0～t1 时间内，选项图中能正确反映流过导体棒 ab 的电流 i 和导体 棒 ab 所受水平外力 F 随时间 t 变化的图象是（ ）
A. B. C. D.
7. 如图，在光滑水平桌面上有一边长为 L 、电阻为 R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为 d(d>L) 的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运 动．t ＝0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列 v-t 图像中，可 能正确描述上述过程的是( )
A B.
C.
D.
8.如图（a ）所示，两平行正对的金属板 A 、B 间加有如图（b ）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带 正电粒子被固定在两板的正中间 P 处．若在 t0 时刻释放该粒子，粒子会时而向 A 板运动，时而向 B 板运 动，并最终打在 A 板上．则 t0 可能属于的时间段是（ ）
A ． 0 < t 0 <4T
B ．2
T
< t 0 <34T C ． 34T < t 0 < T D ．T < t 0
<
98
T
9.沿平行于均匀带正电的导体球的一条直径建立 r 轴，r 轴上各点电势 φ 随 r 的变化规律如图所示，则下列
关于该电场的论述正确的是
A.从－R 0 到 R 0 各点电势为 0
B.从 x 2 到坐标原点电场强度逐渐增大
C.负电荷在 x 1 处的电势能低于 x 2 处的电势能
D.－R 0 到 R 0 各点电场强度为 0 10. 如图电路中，闭合电键 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，三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 表示．下列判断正确的是 ( )
A. U 1 减小
B. 12U U ∆>∆
C. U 2 减小
D. 12U U ∆<∆
11.在一根足够长的竖直绝缘杆上，套着一个质量为 m 、带电量为-q 的小球，球与杆之间的动
摩擦因数为μ．场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场方向如图所示，小球由静止开始下落。

则以下说法正确的是（）
A.小球开始下落时的加速度为a =g -
qE m μ
B.小球运动的最大加速度为g
C.小球先做加速运动后做减速运动
D.小球运动的最大速度为
mg E v
qB B
μ
=+
12. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，与阻值为 R 的定值电阻相连，匀强
磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。

有一质量为m、长为l 的导体棒从ab 位置获得平行于斜面的、大小为v 的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。

则（）
A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
22 B l v R
B. 上滑过程中电流做功放出的热量为1
2
mv2-mgs(sinθ+μcosθ)
C. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为1
2 mv2
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为1
2
mv2-mgs sin θ
二．实验题（共14 分，每空2 分，图4 分）
13. 如图所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig = 50mA ，电池的电动势E =1.5V ，此欧姆表的内阻是Ω，电流I = 30mA 处的电阻的阻值Ω．
14.用伏安法测一待测电阻Rx 的阻值（约为200Ω），实验室提供如下器材:
A.电池组E:电动势3V，内阻不计
B.电流表A:量程0～300uA，内阻rA 为1000Ω
C.电流表A1:量程0～15mA，内阻约为100Ω
D.电压表V:量程0～15V，内阻约为10kΩ
E.滑动
变阻器R1:阻值范围0～20Ω，额定电流2A
F.电阻箱R2，阻值范围0—999Ω，额定电流1A
G.电键S、导线若干
（1）要求实验中尽可能准确测量Rx 的阻值，则上述器材不需要的是。

（2）在如图1 所示的方框中画出测Rx 阻值的电路图（请在图中注明对应的器材符号字母）
（3）调节滑动变阻器R1，电路中电流表A1 的示数如图2 所示，则其读数I1 为mA。

已知另一电表的读数为x，则由此可得Rx 准确测量值的表达式为Rx= （用I1、x、rA、R2 表示）。

三、计算题（共38 分，第15 题12 分、第16 题14 分、第17 题12 分）
15.如图所示，在平面直角坐标系 xOy 中第 I 象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第 IV 象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v0 垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正向成60°射入磁场，最后从y 轴负半轴上的点垂直于y 轴射出
磁场，已知OM=3
2
L，不计粒子重力。

求:
（1）带电粒子从N 点进入磁场时的速度大小
（2）电场强度大小E；
（3）磁感应强度大小B。

16. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN 和OP 放置在水平面内.MO 间接有阻值为R = 3Ω的电阻.导轨相距d =lm，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B = 0.5T. 质量为m =0.1kg，电阻为r =1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN 的恒力F =1N 向右拉动CD，CD 受摩擦阻力f 恒为0. 5N.
求
(1) CD 运动的最大速度；.
(2)当CD 迖到最大速度后，电阻消耗的电功率；
(3)当CD 的速度为最大速度的一半时，CD 的加速度.
17.如图所示，两平行金属板A、B 长为L＝8 cm，两板间距离d＝8 cm，A 板比B 板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－10C，质量为m＝1.0×10－20kg，沿电场中心线RO 垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×106m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS 间的无电场区域，然后进入固定在O 点的点电荷Q 形成的电场区域（设界面PS 右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）.已知两界面MN、PS 相距为
12 cm，D 是中心线RO 与界面PS 的交点，O 点在中心线上，距离界面PS 为9 cm，粒子穿过界面PS 做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc 上.（静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，粒子的重力不计）
（1）求粒子穿过界面MN 时偏离中心线RO 的距离多远？到达PS 界面时离D 点多远？
（2）确定点电荷Q 的电性并求其电荷量的大小.
2020-2021学年高二上学期月考物理试卷答案
13【答案】 (1). 30 (2). 20 14题:（1）D （2）
（3）8.0， X （R 2+r A ）/（I 1-X ）
15题:（1）V=V 0/cos60°=2v 0 （2） E=mv 02
/qL （3）B=mv/qr=mV 0/qL
16【答案】（1) 8/m v m s = (2) 3m P W = (3) 2a 2.5m /s = 【解析】
（1)对于导体棒CD ,由安培定则得：0F BId = 根据法拉第电磁感应定律有：E ?Bdv =；
在闭合回路CDOM 中，由闭合电路欧姆定律得：I E
R r
=
+ 当max v v =时，有：0F?
F f =+，上各式可解得：()()22
8/m F f R r v m s B d -+==
(2)当CD 达到最大速度时有：max E?Bdv = 则可得：max max E I R r
=+ 由电功率公式可得，2max max P I R =
由以上各式可得电阻R 消耗的电功率是：()222max 2P 3m B d v R
W R r ==+
(3)由 F F f ma?--=安 得：
222
F Bd f ?F f F F f F BId f a 2.5/Bdv B d v R r R r m s m m m m
--------++=====
安.
17【答案】（1）3 cm 12 cm （2）第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧（图略）
（3）负电 1.04×10－8
C
【解析】（1）粒子穿过界面MN 时偏离中心线RO 的距离（侧向位移）： y ＝at 2
a ＝＝
L ＝v 0t 则y ＝at 2＝·（）2
＝0.03 m ＝3 cm 粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS 交于H ，设H 到中心线的距离为Y ，则有＝，解得Y ＝4y ＝12 cm
（2）粒子到达H 点时，其水平速度v x ＝v 0＝2.0×106m/s
竖直速度v y ＝at ＝1.5×106m/s
则v合＝2.5×106m/s
该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电根据几何关系可知半径r＝15 cm
k＝m
解得Q≈1.04×10－8C。