2020-2021学年安徽省定远县育才学校高二上学期第二次月考物理试题 Word版

定远县育才学校2020-2021学年高二上学期第二次月考物理
一、选择题(本大题12小题，1-7小题为单选题,每小题3分,8-12小题为多选题，每小题4分，共41分)
1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是 ( )
A．根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关
B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为UAB＝1 V
C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比D．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
2.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直与环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()
A．O点的电场强度为零，电势最低
B．O点的电场强度为零，电势最高
C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高
D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低
3.如图所示直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是()
A．此电源的内电阻为Ω
B．灯泡L1的额定电压为3 V，额定功率为6 W
C．把灯泡L1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小
D．由于小灯泡L1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
4.如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC方向从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是()
A．入射速度越大的电子，其运动时间越长
B．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长
C．从AB边出射的电子的运动时间都相等
D．从AC边出射的电子的运动时间都相等
5.如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)．则从N孔射出的离子()
A．是正离子，速率为 B．是正离子，速率为
C．是负离子，速率为 D．是负离子，速率为
6.示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形．它的工作原理等效成下列情况：(如图甲所示)真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，经小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A、B两板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是()
A．沿y轴方向做匀速运动 B．沿x轴方向做匀速运动
C．沿y轴方向做匀加速运动 D．沿x轴方向做匀加速运动
7.如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是（）
A．Q2一定带负电
B．Q2的电量一定大于Q1的电量
C．b点的加速度为零，电场强度也为零
D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大
8.(多选)关于安培分子电流假说的说法正确的是()
A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说
B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说
C．事实上物质内部并不存在类似的分子电流
D．根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符
9.(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()
A．在x2和x4处电势能相等
B．由x1运动到x3的过程中电势能增大
C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
10.(多选)如图是电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在静电力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点，一段时间后q以速度v又一次经过A点，且v与v0的方向相反，则以下说法中正确的是()
A．A、B两点的电场强度是EA＜EB
B．A、B两点的电势是φA＞φB
C．负电荷q在A、B两点的电势能E pA＜E pB
D．负电荷q先后经过A点的速度大小v0＝v
11.(多选)两块大小、形状完全相同的金属平板平行正对放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电．则()
A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小
B．保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大
C．断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D．断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大
12.(多选)如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场)，A、B、C为三角形的三个顶点．今有一质量为m、电荷量为＋q的粒子(不计重力)，以速度v＝从AB边上的某点P以既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出．则()
A．PB≤L B．PB≤L C．QB≤L D．QB≤L
二、实验题(本大题共3小题,共16分)
13.某科技活动小组同学，用如下图甲的实验器材，测绘一个非线性电学元件的伏安特性曲线，其中电压表内阻约20 kΩ，毫安表内阻约200 Ω，滑动变阻器最大阻值为100 Ω，电源能提供的电压为9 V．实验测得该元件两端电压U和通过它的电流I的数据如下表所示：
(1) 根据表中的数据可获得的信息及有关电学实验的知识，请在下边的方框中画出该活动小组采用的实验电路图．
(2) 图甲是尚未完成连接的电路，请你把其连接完整．
(3) 根据表中数据，在图乙的坐标纸中画出该元件的伏安特性曲线．
14.在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示．
(1)从图中可读出金属丝的直径为________ mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为20 Ω)，除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势约12 V，内阻很小；
B．电流表A1：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω；
C．电流表A2：量程0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω；
D．电压表V：量程0～3 V，内阻约为10 kΩ；
E．滑动变阻器R：最大阻值20 Ω；
F．开关、导线若干．
为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________(填A1或A2)．(3)根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图(要求电阻丝上的电压从零开始变化)．
15.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻现象”，利用这种效应可以测量压力大小，若图1为某压敏电阻在室温下的电阻——压力特性曲线，其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值，为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F，请按要求完成下列实验．
（1）设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102N：0.8×102N，不考虑压力对电路其它部分的影响）．要求误差较小．提供的器材如下：
A、压敏电阻，无压力时阻值R0=6000 Ω
B、滑动变阻器R，全电阻约200 Ω
C、电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 Ω
D、电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩ
E、直流电源E，电动势3V，内阻很小
F、开关S，导线若干
（2）正确连线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33 mA，电压表
的示数如图3所示，则电压表的读数为V．
（3）此时压敏电阻的阻值为Ω；结合图1可知待测压力的大小F=N．（计算结果均保留两位有效数字）
三、计算题(本大题共3小题,共43分)
16.（12分）如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α.一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα，现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：
（1）圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？
（2）圆环A能够达到的最大速度为多大？
17.（15分）如图所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：
(1)要小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？
(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)
18.（16分）如图所示，xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O．在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从O 点沿x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经T0时间从P点射出．
（1）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从圆形区域的边界射出．求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；
（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的2倍，求粒子在磁场中运动的时间．
答案
1. A
2.B
3.B
4.C
5.B
6.A
7.C
8.BD
9.BC 10.BCD 11.BC 12.AD
13.(1)
(2)
(3)
14.(1)0.530(0.530～0.532)(2)A1
(3)
15.（1）如图所示
（2）2.00 （3）1.5×10360
16.（1）（2）
解析】(1)由于，所以环将由静止开始沿棒下滑.环A沿棒运动的速度为时，受到重力
、洛伦兹力、杆的弹力和摩擦力.
根据牛顿第二定律，对圆环A受力分析有
沿棒的方向：
垂直棒的方向：
所以当(即)时
a有最大值，且
此时
解得：.
(2)设当环A的速度达到最大值时，环受杆的弹力为，摩擦力为. 此时应有，即
在垂直杆方向上
解得：
17.(1)20 m(2)1.5 N
解析】(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是
mg＝m，v＝＝2 m/s，
小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：
Eqx－μmgx－mg·2R＝mv2
所以x＝
代入数据得：x＝20 m
(2)小滑块由P到L，由动能定理：
－mgR－EqR＝mv2－mv
所以v＝v2＋2(g＋)R
在P点由牛顿第二定律：
F N－Eq＝
所以F N＝3(mg＋Eq)
代入数据得：F N＝1.5 N
由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为1.5 N.
18.（1）（2）
解析】（1）设电场强度为E，磁感强度为B；初速度为．同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有：
解得：=
撤去磁场，只存在电场时，粒子做类平抛运动，有：
x=•
y=••（）2
由以上式子可知x=y=R，粒子从图中的M点离开电场；
解得：
E=
又：
则粒子离开电场时的速度为：
==
（2）同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有：
只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，设半径为r．
q•=
由以上式子可求得r=R，可知粒子在磁场中运动圆周，所以，粒子在磁场中运动的时间为：
t==，
或T=
解得：
t==．
2。