物理云南省曲靖市宣威市民中学年高二下学期月考解析版.docx
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物理云南省曲靖市宣威市民中学年高二下学期月考解析版
曲靖市宣威市民中2017--2018学年下学期3月月考
高二物理试卷考试时间:
90分钟
分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅111米的短道竞赛.运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而摔离正常比赛路线.图中圆弧虚线Ob代表弯道,即运动正常运动路线,Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点).下列论述正确的是( )
A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力
C.若在O发生侧滑,则滑动的方向在Oa左侧
D.若在O发生侧滑,则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间
2.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )
3.如图所示,水平放置的U形线框abcd处于匀强磁场之中.已知导轨间的距离为L,磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下.直导线MN中间串有电压表(已知导线和电压表的总质量为m),水平跨接在ab和cd上,且与ab垂直,直导线与导轨之间的动摩擦因数为μ,R为电阻,C为电容器.现令MN以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数、q表示电容器所带的电荷量、C表示电容器的电容、F表示对MN的拉力.因电压表的体积很小,其中导线切割磁感线对MN间电压的影响可忽略.则( )
A.U=BLv0 F=
+μmg
B.U=
BLv0 q=0
C.U=0 F=μmg
D.q=BLCv0 F=
4.在磁场中的某一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直.先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样,下列几幅图象表示的是导线受的力F与通过的电流I的关系.a、b分别代表一组F、I的数据.下列图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.关于电源电动势E的下列说法中错误的是()
A.电动势E的单位与电势、电势差的单位相同,都是伏特V
B.干电池和铅蓄电池的电动势是不同的
C.电动势E可表示为
可知,电源内非静电力做功越多,电动势越大
D.电动势较大,表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大
6.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知在P、Q连线之间某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ.则( )
A.q1=4q2B.q1=2q2C.q1=-2q2D.q1=-4q2
7.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体,空腔里面无电荷,达到静电平衡后,下列物理量中不等于零的是( )
A.导体空腔内任意点的场强
B.导体空腔内任意点的电势
C.导体外表面的电荷量
D.导体空腔内表面的电荷量
8.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了( )
A.除菌消毒B.消除静电C.利用静电D.防止漏电
9.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的.对磁场认识正确的是( )
A.磁感线有可能出现相交的情况
B.磁感线总是由N极出发指向S极
C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致
D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零
10.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100Ω,10W”和“20Ω,40W”,则它们的额定电流之比为( )
A.
∶5B.
∶20C.
∶10D.1∶2000
11.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都能发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大,由此可推断,这故障可能是( )
A.电阻R2断路B.电阻R2短路
C.灯L1两接线柱间短路D.电阻R1断路
12.如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是( )
A.导体P的a端不带电荷,b端带负电荷
B.导体P的a端带正电荷,b端不带电
C.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等
D.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)下图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.对矿粉分离的过程,下列表述正确的有( )
A.带正电的矿粉落在右侧
B.静电力对矿粉做正功
C.带负电的矿粉电势能变大
D.带正电的矿粉电势能变小
14.(多选)关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.它所受的合外力一定不为零
B.它所受的合外力一定是变力
C.其速度可以保持不变
D.其动能可以保持不变
15.(多选)如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R、交流电表A,下列说法正确的是( )
A.当U增大时,变压器的输入功率增大
B.当f减小时,变压器的输入功率减小
C.当光照增强时,交流电表A的示数减小
D.当滑动触头P向下滑动时,交流电表A的示数增大
16.(多选)如图所示,A和B为两根互相平行的长直导线,通以同方向等大电流,虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线,则下列说法正确的是( )
A.两导线间的空间不存在磁场
B.虚线C处磁感应强度为零
C.AC间磁感应强度垂直纸面向里
D.CB间磁感应强度垂直纸面向外
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
17.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.
①当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
②某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=
求出
③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图甲和乙所示,其原因分别是
图甲:
________________________________________________________________________;
图乙:
________________________________________________________________________.
18.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.
(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.
(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.将原线圈A迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向________偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向________偏.
四、计算题(共4小题)
19.如图所示,电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=R2,当开关S1闭合、S2断开时,通过电源的电流为1A.当开关S1、S2都闭合时,求通过电源的电流和路端电压.
20.如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,导轨间距L=0.50m,一根质量为m=0.50kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中,ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff=1.0N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),棒的电阻为R=0.10Ω,其它电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50T.
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以
=0.40T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动;
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,其大小随时间变化的函数表达式为F=(3+2.5t)N,求此棒的加速度大小.
21.将交流电压U=110
sin100πtV,接到标有“220V 100W”的灯泡两端,如果灯泡的灯丝电阻保持不变,求:
(1)通过灯泡电流的最大值是多少?
(2)灯泡的实际电功率是多少?
(3)写出电流i的瞬时值表达式,并画出i-t图象.
22.把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×106J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×106J,取无限远处电势为零.求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.
【参考答案】
1.【答案】D.
【解析】发生侧滑是因为运动员的速度过大,所需要的向心力过大,运动员受到的合力小于所需要的向心力,而受到的合力方向仍指向圆心,故AB错误;若运动员水平方向不受任何外力时沿Oa线做离心运动,实际上运动员要受摩擦力作用,所以滑动的方向在Oa右侧与Ob之间,故C错误,D正确.
2.【答案】D
【解析】 由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:
所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为D.
3.【答案】C
【解析】当棒匀速运动时,电动势不变,故电容器所带电荷量不变,所以电压表中没有电流通过,故电压表的示数为0,根据受力平衡F=μmg,故选C.
4.【答案】C
【解析】在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:
F=BIL,由于磁感应强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线,故C正确,A、B、D错误.故选C.
5.【答案】C
【解析】电动势E的单位与电势差的单位相同,都是伏特,故A正确;电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小,干电池的电动势为1.5V,而铅蓄电池的电动势大小是2V,故B正确;电动势E可表示为
可知,电源内非静电力移动单位正电荷做功越多,电动势越大,选项C错误;电动势较大,表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大,选项D正确.
6.【答案】A
【解析】因为R处的电场强度为零,则q1和q2带同种电荷,由点电荷场强公式可得:
k
=k
,因为PR=2RQ,则q1=4q2,选项A正确.
7.【答案】C
【解析】 静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0;电荷分布在导体外表面,空腔内表面的电荷量为0;导体为等势体,接地后电势为0.
8.【答案】B
【解析】
9.【答案】C
【解析】根据磁感线的特点:
①磁感线在空间不能相交;②磁感线是闭合曲线;③磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)可判断选项A、B错误,C正确.通电导线在磁场中是否受力与导线在磁场中的放置方向有关,故D错误.
10.【答案】C
【解析】由公式P=I2R得:
I=
,所以I1∶I2=
∶10.
11.【答案】A
【解析】无论电阻R2短路还是灯L1两接线柱间短路,都使外电路电阻变小,路端电压减小,电压表的读数减小,故B、C错误;电阻R1断路或电阻R2断路都使外电路电阻变大,路端电压变大,但只有电阻R2断路时,才能使得灯L2分压变大,亮度变亮,故D错误,A正确.
12.【答案】B
【解析】 金属导体P接地时与大地组成一个新的导体,a为靠近Q的一端,而大地为远离Q的一端,由于静电感应,靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷,即带上正电荷,大地端则带上与Q相同的电荷,b端则不带电荷,故B正确.
13.【答案】BD
【解析】由题图可知,电场方向水平向左,带正电的矿粉所受静电力方向与电场方向相同,所以落在左侧;带负电的矿粉所受静电力方向与电场方向相反,所以落在右侧.故A错误;无论矿粉所带电性如何,矿粉均向所受静电力方向偏转,静电力均做正功,电势能均减少,故B、D正确,C错误.
14.【答案】AD
【解析】
15.【答案】AD
【解析】当U增大时,根据
=
可知,变压器次级电压增大,次级消耗的功率变大,则变压器的输入功率增大,选项A正确;当f减小时,输入电压和输出电压不变,输出功率不变,故变压器的输入功率不变,故选项B错误;当光照增强时,光敏电阻R的值减小,交流电表A的示数增大,选项C错误;当滑动触头P向下滑动时,根据
=
可知,变压器次级电压变大,则交流电表A的示数增大,选项D正确.
16.【答案】BCD
【解析】设电流A、B在空间产生的磁场分别为BA、BB,根据安培定则,电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里,而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外,又因IA=IB,故在AC区,BA>BB,合磁场方向垂直于纸面向里,在BC区,BA<BB,合磁场方向垂直于纸面向外,中线C处BA=BB,合磁场为零,综上所述,正确的选项为B、C、D.
17.【答案】①m≪M ②B
③图甲:
m过大(或M过小),造成m不是远小于M
图乙:
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
18.【答案】
(1)连线如图:
(2)右 右
【解析】
(1)连线如图;
(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.可知磁通量增加时指针左偏;将原线圈A迅速拔出副线圈B,则磁通量减小,故电流计的指针向右偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,则A线圈中电流减小,则磁通量减小,故电流计的指针向
右偏.
19.【答案】 1.5A 0.75V
【解析】 当S1闭合时,根据闭合电路的欧姆定律有
I1=
得R1=
-r=1Ω.
当S1、S2都闭合时,根据闭合电路的欧姆定律有
I=
=
=1.5A
路端电压U=E-Ir=0.75V.
20.【答案】
(1)3.75s
(2)4.0m/s2
【解析】
(1)以ab棒为研究对象,当磁感强度均匀增大时,闭合电路中产生恒定的感应电流I,棒ab受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应强度增大到ab棒所受安培力FA与最大静摩擦力Ffm相等时开始滑动.
设磁感应强度对时间的变化率为k,得磁感应强度对时间的变化率k=
=0.40T/s
感应电动势
E=
=
L2=kL2=0.4×0.52V=0.10V①
感应电流I=
=
A=1A②
磁感应强度B1=B0+
t=B0+kt③
安培力FA=ILB1=Ffm④
由以上①②③④得t=3.75s.
(2)可证明棒向右作匀速直线运动,
设棒ab的加速度为a,t时刻运动的速度为vt
根据牛顿第二定律得F-F安-Ffm=ma⑥
安培力F安=ILB0⑦
感应电流I=
=
⑧
速度v=at⑨
又因为F=(3+2.5t)N⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩得a=4.0m/s2.
21.【答案】
(1)
A
(2)25W (3)i=
sin100πtA
【解析】
(1)灯泡的电阻为:
R=
=484Ω,,交流电的最大电压值为:
Um=110
V,所以通过灯泡的电流最大值为:
I=
=
A=
A.
(2)灯泡两端电压的有效值为:
U=
=110V,所以灯泡的实际功率为P=
=25W.
(3)电流I的瞬时表达式为i=
sin100πtA,i-t图象如图所示
22.【答案】
(1)0.04V
(2)0.03V (3)-6×103J
【解析】
(1)无限远处与A点间的电势差:
U∞A=
=
V=-0.04V
而U∞A=φ∞-φA,由题φ∞=0,则φA=0.04V.
(2)无限远处与B点间的电势差:
U∞B=
=
V=-0.01V
而U∞B=φ∞-φB,由题φ∞=0,则φB=0.01V.
则A、B两点的电势差为:
UAB=φA-φB=0.04V-0.01V=0.03V.
(3)电场力做的功:
W=q′UAB=-2×105×0.03J=-6×103J.
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