学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二月考物理试题 解析版.docx
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学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二月考物理试题 解析版.docx
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学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二月考物理试题解析版
2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二12月月考物理试题解析版
一、选择题(本题共14小题;每小题4分,共56分,1-10题每小题只有一个正确选项,11-14题每题有多个正确选项。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
1.下列说法正确的是()
A.由
可知,在以点电荷Q为中心,半径为r的球面上,各点电场强度相同
B.沿电场线方向电势降低,沿磁感线方向磁场减弱
C.运动电荷在某处不受洛仑兹力作用,则该处磁感应强度一定为零
D.电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度一定为零
【答案】D
【解析】由
可知,在以点电荷Q为中心,半径为r的球面上,各点电场强度大小相同,方向不同,选项A错误;沿电场线方向电势降低,沿磁感线方向磁场不一定减弱,磁场的强弱要看磁感线的疏密,选项B错误;运动电荷在某处不受洛仑兹力作用,则该处磁感应强度不一定为零,可能电荷的运动方向与磁场方向平行,选项C错误;电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度一定为零,选项D正确;故选D.
2.赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有负电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为()
A.正东B.正南C.正西D.正北
【答案】C
【解析】当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成瞬间电流,负电电荷从上而下通过避雷针,所以电流的方向为从下而上,磁场的方向从南向北,根据左手定则,安培力的方向向西.故C正确,ABD错误.故选C.
3.如下图所示,匀强磁场中放着通入相同电流的几段导线(均在纸面内),A、B端间距离都相等,受力的情况是()
A.图(a)受力最小B.各图受力方向相同
C.各图受力一样D.不能确定
【答案】C
【解析】A、B端间距离都相等,说明电流的等效长度全相同;根据公式F=BIL,各个图的安培力等大;故选C.
点睛:
本题关键是记住求解导线AB段安培力时,公式F=BIL中的L是AB间的等效长度,是A点、B点间的直线距离.
4.如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带电的油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出.若油滴质量为m.电荷量为q,则()
A.场强方向竖直向上
B.场强方向竖直向下
C.两极板间的电势差大小为mgd/q
D.油滴的电势能增加了mgd
【答案】C
【解析】由题分析可知,微粒做匀速直线运动,加速度为零,除重力外还有竖直向上的电场力,由于油滴的电性不确定,所以无法判断电场强度的方向.故AB错误.油滴受力平衡,则满足
,解得两极板间的电势差大小为
,选项C正确;电场力做正功为Uq=mgd,则油滴的电势能减小mgd,故D错误.故选C.
点睛:
本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是分析受力情况,判断出粒子做匀速直线运动.因微粒在电场中受到重力和电场力而做直线运动,电场力与重力必定平衡做匀速直线运动,否则就做曲线运动.
5.用伏安法测未知电阻Rx时,若不知Rx的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出一个电压表的一个接头K,然后将K分别与a,b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则()
A.若电流表示数有显著变化,K应接a
B.若电流表示数有显著变化,K应接b
C.若电压表示数有显著变化,K应接b
D.以上说法均不正确
【答案】B
【解析】若K从a移到b时,安培表读数有显著变化,说明伏特表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;若K从a移到b时,伏特表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故CD错误;故选B.
点睛:
伏安法测电阻有两种电路,电流表内接法与电流表外接法,可以用试触法确定电流表的接法,如果电流表示数变化大,说明电压表分流较大,应采用内接法;如果电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,应采用外接法.
6.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r,I为通电导线的电流强度,r为距通电导线的距离的垂直距离,K为常数;则R受到的磁场力的方向是()
A.垂直R,指向y轴负方向
B.垂直R,指向y轴正方向
C.垂直R,指向x轴正方向
D.垂直R,指向x轴负方向
【答案】A
【解析】由安培定则可知,通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右,即沿X轴正方向,则R处的磁场方向沿X轴正方向;由左手定则可知,通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向.选项BCD错误,A正确.故选A.
7.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内,如图所示,当线圈通以图示方向的电流时,从上往下看,线圈将()
A.顺时针转动,同时靠近磁铁
B.顺时针转动,同时远离磁铁
C.顺时针转动,同时靠近磁铁
D.不发生转动,只靠近磁铁
【答案】C
............
点睛:
此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用,注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似,可以利用右手螺旋定则判断磁场的N、S极.
8.把6个完全相同的电灯接成如图所示的甲、乙两种电路,调节滑动变阻器,两组电灯均能正常发光,设甲、乙两电路消耗的电功率分别为P甲和P乙,由此可以断定()
A.P甲<3P乙B.P甲=3P乙C.P甲>3P乙D.3P甲=P乙
【答案】B
【解析】若每个灯泡正常发光时,其电流为I,由并联电路的电流特点知,图甲中总电流为3I,由串联电路的电流特点知,图乙中电路的电流为I,电路中的总的电压相同,由P=UI可得:
;故选B.
9.如图所示电路,开关S原来断开,现将S合上,则A、B两点的电势φA、φB与S断开时相比()
A.φA升高,φB降低
B.φA降低,φB升高
C.都升高
D.都降低
【答案】D
【解析】S闭合后,相当于并联了一个电阻,将导致整个外电阻减小,干路电流将会增大,根据U=IR可知,接地点与B点间的电势差变大,所以B点电势φB降低;同理A与接地点间电势差减小,所以A点电势φA降低,即AB两点电势都降低,故D正确,ABC错误;故选D.
点睛:
知道并联整体的电阻小于其中任何一个电阻,电阻两端的电压就是两端的电势差,对于闭合带路来说电势差之和就是电源的电动势.
10.如图所示,质量相等的两个带电微粒,从水平方向的匀强电场中的O点静止释放后,分别到达B、C两点.若AB=BC,则它们带电荷量之比q1:
q2为(空气阻力不计)()
A.1﹕2B.2﹕1
C.1﹕
D.
﹕1
【答案】B
【解析】两个带电液滴在复合场中分别受到大小不变的电场力和重力(即各自的合力不变),又是由静止自由释放,可知两个液滴均做初速度为零的匀加速直线运动(在水平和竖直两个方向上均是初速度为零匀加速直线运动),设OA的距离为L,AB=BC=h,对液滴:
水平方向上有:
;竖直方向上有:
y=
gt2
解得
,则q1:
q2=y2:
y1=2:
1,选项B正确,ACD错误.故选B.
点睛:
该题考察了带电粒子在正交的重力场和匀强电场中的运动,因带电粒子所受的重力和电场力不变,所以合力也不变,粒子的运动属于匀变速运动;当初速度的方向与二力的合力方向不在同一条直线时,粒子将做曲线运动,当初速度的方向与二力的合力的方向在一条直线上或初速度为零时,粒子将做匀加速直线运动.
11.在如图所示的电路中,电源电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以()
A.增大R1B.减小R1
C.增大R2D.减小R2
【答案】BC
【解析】试题分析:
由图可知,灯泡与
并联后与
串联;要使灯泡变暗,应使流过灯泡的电流减小;则可分别由闭合电路欧姆定律分析各项,可得出正确答案.
电路结构图为如图所示,要使灯泡变暗,即通过灯泡的电流减小,
增大,总电阻增大,总电流减小,灯泡和并联的电压就减小,所以灯泡的电流减小,反之减小
灯泡会变亮,A正确B错误;
减小,总电阻减小,总电流增大,r和
的电压增大,所以灯泡和
并联的电压就减小,所以灯泡的电流减小,灯泡变暗,故C错误D正确.
12.质量为m、带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B,如图所示。
若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是()
A.小球带正电
B.小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
C.小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动
D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ/Bq
【答案】CD
【解析】小球向下运动,由磁场垂直纸面向里,又由于洛伦兹力垂直斜面向上,所以小球带负电.故A错误;小球没有离开斜面之前,受重力,垂直斜面方向的支持力和洛伦兹力作用,因沿斜面向下的合力为mgsinθ不变,则小球做匀加速直线运动,故B正确,C错误;则小球在斜面上下滑过程中,当小球受到的洛伦兹力等于重力垂直与斜面的分力相等时,小球对斜面压力为零.所以Bqv=mgcosθ,则速率为
.故D正确;故选BD.
点睛:
本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时,从而确定洛伦兹力的大小,进而得出刚离开时的速度大小,由于没有离开之前做匀加速直线运动,所以由运动与力学可解出运动的时间及位移.倘若斜面不是光滑的,则随着粒子的下滑,洛伦兹力大小变化,导致摩擦力变化,从而使加速度也发生变化.
13.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()
A.R接到a电源上,电源的效率较高
B.R接到b电源上,电源的效率较高
C.R接到a电源上,电源的输出功率较大
D.R接到b电源上,电源的输出功率较大
【答案】BC
考点:
U-I图线;电功率
【名师点睛】本题是电源的外特性曲线与电阻的伏安特性曲线的综合,关键理解交点的物理意义,也可以根据欧姆定律研究电流与电压关系,来比较电源的输出功率。
14.如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向左做匀速直线运动,c向右做匀速直线运动。
比较它们所受的重力ma、mb、mc间的关系,正确的是()
A.ma最大B.mb最大
C.mc最大D.mc最小
【答案】BD
【解析】a球受力平衡,有mag=qE ,重力和电场力等值、反向、共线,故电场力向上,由于电场强度向下,故球带负电;b球受力平衡,有mbg=qvB+qE ;c球受力平衡,有mcg+qvB=qE
解得:
mb>ma>mc,故选BD.
二、实验题,共18分。
15.下列游标卡尺和螺旋测微器的示数
(1)游标卡尺的示数为______________cm,螺旋测微器的示数______________cm
(2)用多用电表测电阻时,某次测量中,实验操作正确,选择开关的位置如图(左图)所示,表头刻度和指针位置如图(右图)所示,则被测电阻的阻值为______________Ω;若继续用该表测量另一阻值约为20Ω的电阻,则应将选择开关旋至倍率为______________档,并在测量前先进行______________操作:
红黑表笔短接,调整图(左图)中___________(填“A”、“B”或“C”)旋钮,使指针指在最______________(填“左”或“右”)边零刻度处。
【答案】
(1).
(1)1.090
(2).0.5700;(3).
(2)1500;(4).×1;(5).欧姆调零;(6).B;(7).右;
【解析】
(1)游标卡尺的示数为1cm+0.05mm×18=1.090cm;
螺旋测微器的示数5.5mm+0.01mm×20.0=5.700mm=0.5700cm;
(2)被测电阻的阻值为15×100Ω=1500Ω;若继续用该表测量另一阻值约为20Ω的电阻,则应将选择开关旋至倍率为×1档,并在测量前先进行欧姆调零操作:
红黑表笔短接,调整图中调零旋钮B,使指针指在最右边零刻度处。
16.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择:
A.电压表V(量程3V,内阻RV=10kΩ)
B.电流表G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
C.电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
F.定值电阻R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是____________________________________________________________________
(2)该同学将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_______A。
(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用滑动变阻器____________(填写器材的符号)
(4)该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r=_______Ω(结果保留两位有效数字)。
【答案】
(1).
(1)电流表量程过大;
(2).
(2)0.603;(3).(3)R1;(4).(4)1.48;(5).0.84;
【解析】
(1)一节干电池的电动势约E=1.5V,为方便实验操作,滑动变阻器应选R1,它的阻值范围是〜10Ω,电路中最小电流约为Imin=
=0.15A,电流表A的量程是3A,0.15A不到该量程的三分之一,电流表A量程太大,因此不能用电流表A.
(2)改装后电流表量程:
;
(3)为使电路中电流较大,并且方便调节,故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1.
(4)由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:
E=1.48V.
图线的斜率大小k=r,由数学知识知:
k=
=0.84,则电源的内阻为:
r=k=0.84Ω
点睛:
测量电源的电动势和内电阻的实验,采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.
三.本题共3小题。
17题10分,18题12分,19题14分,共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
17.如图所示,水平放置的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。
已知金属棒与金属导轨间的动摩擦因数为µ,电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计,电键闭合后ab棒向左加速。
则当电键K闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
【答案】
【解析】由题意知,电键闭合时,导体棒中通过的电流方向是从a到b,根据左手定则知,导体棒受到的安培力方向如图所示;
水平方向:
竖直方向:
其中:
F=BIL,
解得棒产生的加速度
18.如图所示,电源电动势E=40V,内阻r=1Ω,电阻R=24Ω,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,电流表为理想电流表,求:
(1)当开关S断开时,电源输出功率P1是多少?
(2)当开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少?
【答案】
(1)61.44W;
(2)87.5W;
【解析】
(1)当开关S断开时,根据闭合电路欧姆定律,电流为:
电源输出功率为:
P1=I2R=1.62×24=61.44W;
(2)开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,故路端电压为:
U=E-Ir=40-4×1=36V,
通过电阻R的电流:
故流过电动机的电流为:
I2=I-I1=4-1.5=2.5A,
故电动机的机械功率为:
P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W;
19.如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L。
在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场。
磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。
一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计。
求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
【答案】
(1)
;
(2)
【解析】
(1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理有qEL=
mv2
解得:
v=
(2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动
设其半径为R,因洛仑兹力提供向心力所以有qvB=
由几何关系得
=tan30°
所以
点睛:
本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,并能画出轨迹图;熟练掌握圆周运动的基本公式.
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- 学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二月考物理试题 解析版 学年 黑龙江省 哈尔滨市 第六 中学 二月 物理试题 解析