安徽省黄山市屯溪第二中学学年度上学期高二月考卷物理试题.docx
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安徽省黄山市屯溪第二中学学年度上学期高二月考卷物理试题
屯溪第二中学2017-2018学年度上学期高二1月月考卷
物理试题
第I卷(选择题)
一、选择题
1.关于静电的防范,下列说法正确的是()
A.为了防止人体静电现象,可以保持皮肤的干燥
B.赛车轮胎用导电橡胶制成,是为了防止静电流向大地
C.避雷针的作用是引导带电云层通过楼房进行放电
D.避雷针的作用是引导带电云层通过金属导线进行放电
2.如图,一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为F。
若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,则A点的电场强度E为()
A.,方向与F相反B.,方向与F相反
C.,方向与F相同D.,方向与F相同
3.如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场,它们分别落到A、B、C三点,则可以断定( )
A.落到A点的小球带正电,落到C点的小球带负电
B.三小球在电场中运动时间相等
C.三小球到达正极板的动能关系是EKA>EKB>EKC
D.三小球在电场中运动的加速度是aA>aB>aC
4.如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B小球带负电,电荷量为q,A、C两小球不带电(不考虑小球间的静电感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E,以下说法正确的是()
A.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE
B.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg-qE
C.剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE
D.·剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE/6
5.如图所示电路中,电源内阻不计,合上电键K后()
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
6.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()
A.a、b两点磁感应强度相同
B.a点磁感应强度最大
C.c、d两点磁感应强度相等
D.b点磁感应强度最大
7.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘,垂直放置,且两个线圈的圆心重合.当两线圈都通过如图所示方向的电流时,则从左向右看,线圈L1将( )
A.不动
B.顺时针转动
C.逆时针转动
D.向纸外平动
8.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是( )
A.电势差UCD仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD<0
C.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
D.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大
9.M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅在电场力作用下,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.该电场的电场强度EM>EN
B.电子运动的轨迹可能为曲线
C.电子在M、N点电势<
D.电子运动过程中机械能守恒。
10.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器Ro的滑动端向下滑动的过程中()
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表的示数减小,电流表的示数增大
C.电阻R1消耗的电功率增大
D.电源内阻消耗的功率减小
11.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)( )
A.离子在磁场中的运动轨迹半径一定相等
B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
C.离子在磁场中运动时间一定相等
D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
12.如图(a)所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,板长为L,两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。
现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压,在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度射入电场,忽略粒子的重力,则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是()
A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动
B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动
C.只要周期T和电压的值满足一定条件,粒子就可沿与板平行的方向飞出
D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出
第II卷(非选择题)
三、实验题
13.某同学为测定电子元件的电阻,做如下测量:
(1)用多用表粗测该元件的电阻,选用“X10”倍率的电阻挡后,应先__________________,再进行测量,之后多用表的示数如图(a)所示,测得该元件电阻为_______________Ω.
(2)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)
C.定值电阻R0=30Ω
D.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)
E.电源E(电动势约为4V)
F.开关S、导线若干
该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图(b)所示,N处的电流表应选用____(填器材选项前相应的英文字母).开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于____(选填“a”或者“b”).若M、N电表的读数分别为IM、IN,则Rx的计算式为Rx=________.(用题中字母表示)
14.某实验小组利用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。
现有的实验器材为:
A.待测干电池(电动势约为)B.电压表(量程)
C.电压表(量程)D.电流表(量程)
E.电流表(量程)F.滑动变阻器(阻值范围)
G.滑动变阻器(阻值范围)H.开关、导线若干
①实验中,电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用。
(选填器材前的字母)
②在图2中按图1用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
③如图3所示,他们根据实验数据绘制出图像,其中是电压表的读数,是电流表的读数。
由此可以得到,干电池的电动势________,内电阻_______。
(结果保留两位有效数字)
三、解答题
15.用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,细线长L=0.2m,小球质量,电荷量。
现加一水平方向的匀强电场,小球静止于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角,如图所示。
(取,,cos37°=0.8,)试求:
(1)该匀强电场的电场强度的大小;
(2)若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后,小球作往复运动,则经过O点时小球的速度是多少?
(3)在第
(2)问中,经过O点时,细线对小球的拉力又为多大?
16.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
(1)一段横截面积为S、长为L的直导线,将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,电流方向与磁场方向垂直。
若导线内单位体积内有n个自由电子,电子电量为-e,形成电流的自由电子定向移动的速率均为v。
试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力,推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式。
(2)带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动。
已知电子质量为m,电荷量为-e。
a.电子绕氢原子核做匀速圆周运动,已知半径为r,氢原子核的电量为+e,静电力常量为k,则电子绕核转动的等效电流多大?
b.电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,则电子做圆周运动的等效电流多大?
17.如图所示的电路中,电源的电动势E=80V,内电阻r=2Ω,R1=4Ω,R2为滑动变阻器.问:
(1)该电路中R2取多大时,R1上功率最大,最大功率多少?
(2)R2阻值为多大时,它消耗的功率最大,最大功率为多少?
(3)如果要求电源输出功率为600W,外电路电阻R2应取多少?
此时电源效率为多少?
18.如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d=0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。
今有一比荷为的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S打在荧光屏上。
求:
(1)粒子离开加速器时的速度v;
(2)速度选择器的电压U2;
(3)正方形abcd边长l。
答案
1.D2.C3.A4.A5.A6.D7.C8.BD9.AC10.AC11.AB12.BC
13.欧姆调零70Ba
14.①B、D、F②答案见下图
③1.4、0.91
15.
(1)由平衡知识可知:
Eq=mgtanθ,
解得:
1.5×107N/C
(2)A点→O点:
设绝缘细线长为L,有:
或,
解得:
v=1m/s
(3)O点:
,
得:
F拉=0.35N
16.
(1)导体中电流大小:
I=q/t
t时内电子运动的长度为vt,则其体积为svt,通过导体某一截面的自由电子数为:
N=nSvt
该时间内通过导体该截面的电量:
q=nSvte
联立可得:
I=nesv
这段导线受到的安培力:
F安=BIL=BnesvL
导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和等于安培力:
NF洛=nSLF洛=BnesvL
故F洛=Bev
(2)a、电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力充当向心力:
t时间内通过截面的电量为:
联立得,等效电流:
b、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力:
t时间内通过截面的电量为:
联立得,等效电流:
17.
(1)R1为定值电阻,故当R2=0Ω时,电路中电流最大,则R1上功率最大;最大电流为
R1的最大功率:
(2)将R1视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大(即外电阻R2消耗的电功率最大):
R2=R1+r=(4+2)Ω=6Ω;,R2的最大功率:
(3)
解得R2=2Ω;
则得
电源的效率
18.
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- 安徽省 黄山市 第二 中学 学年度 上学 二月 考卷 物理试题