江西省宜春三中学年高二上学期第二次月考物.docx

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江西省宜春三中学年高二上学期第二次月考物

2016-2017学年江西省宜春三中高二（上）第二次月考物理试卷

一．选择题（1-7题为单选题，8-10题为多选题，每题四分，共40分）

1．关于电场力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（　　）

A．电荷只要在电场中就会受到电场力作用，电荷在磁场中，也一定会受到洛伦兹力的作用

B．电场力对在其电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷却不会做功

C．电场力和与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线或磁场线上

D．只有运动电荷在磁场中才会受到洛伦兹力作用

2．如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示的匀强电场中，已知场强大小等于100V/m，AB间距为6cm；则以下说法正确的是（　　）

A．A点电势等于B点电势，A、B、C三点场强相同

B．AB两点间的电势差为+6V

C．现有一个电量为+q的电荷，第一次从A点移到B点，电场力做功为W1；第二次该电荷从A点移到C点，然后再移到B点，在这个过程中电场力做功为W2，则W2＞W1

D．若A点电势为零，则B点电势为﹣3V

4．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（　　）

A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小

5．如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A．若增大d，则φ减小，θ减小

B．若增大Q，则φ减小，θ不变

C．将A板向上提一些时，φ增大，θ增大

D．在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变

6．在图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（　　）

A．电动机的输出功率为14WB．电动机两端的电压为7.0V

C．电动机产生的热功率4.0WD．电源输出的电功率为24W

7．某电场的电场线分布如图所示，M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线与直线MN垂直．以下说法正确的是（　　）

A．O点电势与Q点电势相等

B．M、O间的电势差大于O、N间的电势差

C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能减少

D．正电荷在Q点所受电场力的方向与OQ垂直且竖直向上

8．如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为

v0，正确的是（　　）

A．小球在A点的电势能一定大于在B点的电势能

B．A、B两点间的电势差一定等于

C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为

D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则θ为45°

9．质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图所示的电流时，如图所示的A、B、C、D四个图中，可能使杆静止在导轨上的是（　　）

A．

B．

C．

D．

10．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

A．在Ek﹣t图中应有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1

B．高频电源的变化周期应该等于tn﹣tn﹣1

C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大

D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径

二．填空题（两题，8空，每空2分，共16分）

11．用如图所示的实验器材“测定电池的电动势和内阻”，

（1）用笔画线代替导线在实物图上正确连线；

（2）实验中测得数据如下：

物理量

次数

1

2

3

4

5

R/Ω

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

U/V

0.95

0.85

0.78

0.65

0.40

U﹣1/V﹣1

1.05

1.18

1.28

1.54

2.50

用作图法求得电池的电动势为　　，内阻为　　．

12．某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图1所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验步骤如下；

A．分别将R1和R2的阻值调至最大

B．合上开关S1

C．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图2甲所示，则I1=　　μA

D．合上开关S2

E．反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图2乙所示，则r=　　Ω

（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；

（3）若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=　　．（用I、I1、r表示）

三．计算题（共四题，13.14.15题各10分，16题14分）

13．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角．一个所带电量q=﹣4×10﹣8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10﹣6J．（结果都保留三位有效数字）求：

（1）匀强电场的电场强度；

（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功；

（3）a、c两点间的电势差．

14．已知UAB=10V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，求：

（1）A、B间的总电阻．

（2）经过每个电阻上的电流大小．

（3）电流表和电压表的示数．

15．一束电子流在经U0=5000V的加速电场由静止加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示．若两板间距d=1×10﹣3m，板长L=5×10﹣3m，那么，

（1）电子离开加速电场时速度v0多大？

（结果用字母e、U0、m表示）

（2）要使电子刚好从平行板间边沿飞出，两个极板上应加多大电压？

（可以得到具体数值）

（3）若两个极板上加

（2）中的电压，电子在偏转电场里动能增加了多少电子伏特？

16．如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场，电场强度大小为E，方向竖直向上．当粒子穿出电场时速度大小变为原来的

倍，已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计．粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角．试解答：

（1）粒子带什么性质的电？

（2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？

（3）圆形磁场区域的最小面积为多大？

2016-2017学年江西省宜春三中高二（上）第二次月考物理试卷

参考答案与试题解析

一．选择题（1-7题为单选题，8-10题为多选题，每题四分，共40分）

1．关于电场力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（　　）

A．电荷只要在电场中就会受到电场力作用，电荷在磁场中，也一定会受到洛伦兹力的作用

B．电场力对在其电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷却不会做功

C．电场力和与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线或磁场线上

D．只有运动电荷在磁场中才会受到洛伦兹力作用

【考点】洛仑兹力；电场强度．

【分析】电荷在电场中一定受到电场力，而静止的电荷在磁场中不受到洛伦兹力，即使运动，当运动的方向与磁场平行时，也不受到洛伦兹力；

当电场力与运动速度的方向相垂直时，电场力不做功，而洛伦兹力一定与速度垂直，则洛伦兹力一定不做功；

电场力的方向在电场线切线方向，而洛伦兹力与磁场线方向相垂直；

【解答】解：

A、电荷只要在电场中就会受到电场力作用，运动电荷在磁场中，与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，故A错误，

B、当电场力与电荷的速度方向相垂直时，则电场力对在其电场中的电荷不会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷不会做功，故B错误；

C、电场力与电场线某点切线方向平行，洛伦兹力与磁场线相互垂直，故C错误；

D、只有运动电荷在磁场中才可能受到洛伦兹力作用，故D正确；

故选：

D

2．如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】多用电表的原理及其使用．

【分析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，黑表笔与电源的正极相连．

【解答】解：

由于要保证电流在表头中由红进黑出，故红表笔应接电源的负极，黑表笔接电源的正极；并且在测量电阻时要进行欧姆调零；故应串接滑动变阻器；

故选：

A．

3．如图所示的匀强电场中，已知场强大小等于100V/m，AB间距为6cm；则以下说法正确的是（　　）

A．A点电势等于B点电势，A、B、C三点场强相同

B．AB两点间的电势差为+6V

C．现有一个电量为+q的电荷，第一次从A点移到B点，电场力做功为W1；第二次该电荷从A点移到C点，然后再移到B点，在这个过程中电场力做功为W2，则W2＞W1

D．若A点电势为零，则B点电势为﹣3V

【考点】电势差与电场强度的关系；电势．

【分析】根据顺着电场线方向电势逐渐降低，分析A、B两点的电势高低，匀强电场中各处的场强相同，由U=Ed求AB两点间的电势差．电场力做功只与初末位置有关，与路径无关．

【解答】解：

A、图中A、C两点在同一等势面上，电势相等，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，知C点的电势高于B点的电势，所以A点电势等于B点电势，A、B、C三点场强相同．故A正确．

B、AB两点间的电势差为UAB=Ed=E

cos60°=100×0.06×0.5=3V，故B错误．

C、电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，则电荷从从A点移到B点与从A点移到C点再移到B点电场力做功相等，即有W2=W1．故C错误．

D、根据UAB=φA﹣φB，若φA=0，则φB=﹣UAB=﹣3V，故D正确．

故选：

AD

4．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（　　）

A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小

【考点】电容；闭合电路的欧姆定律．

【分析】当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，分析外电路总电阻的变化，得到干路电流和路端电压的变化，则知灯L亮度的变化．电容器的电压等于变阻器两端的电压，分析其电压的变化，判断带电量Q的变化．

【解答】解：

当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变暗．

电容器板间电压等于变阻器两端的电压．由上得知，路端电压减小，则通过L灯的电流减小，而干路电流增大，则通过R1的电流增大，R1的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q减小．故B正确．

故选：

B

5．如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A．若增大d，则φ减小，θ减小

B．若增大Q，则φ减小，θ不变

C．将A板向上提一些时，φ增大，θ增大

D．在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变

【考点】电容器的动态分析．

【分析】充电后与电源断开，电荷量不变，静电计的指针偏角与电压有关，小球的偏角大小与电场力即场强的大小有关．

【解答】解：

A、当A极板远离B板平移一段距离时，电容C减小，根据Q=CU知U最大，则φ增大，θ也增大，A错误；

B、若增大电荷量，根据Q=CU知电压增大，所以静电计指针张角变大，B错误；

C、当A极板向向上平移一小段距离后，知电容C减小，根据Q=CU知电压增大，静电计指针张角变大，C正确；

D、在两板间插入云母片后，电容C增大，根据Q=CU知电压U减小，板间场强E=

减小，小球的摆线与竖直方向的偏转角θ变小，φ也减小，D错误；

故选：

C．

6．在图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（　　）

A．电动机的输出功率为14WB．电动机两端的电压为7.0V

C．电动机产生的热功率4.0WD．电源输出的电功率为24W

【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．

【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．

【解答】解：

B、电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为U=E﹣U内﹣

=12﹣Ir﹣IR0=12﹣2×1﹣2×1.5=7V，所以B正确；

A、C，电动机的总功率为P总=UI=7×2=14W，电动机的发热功率为P热=I2R=22×0.5=2W，所以电动机的输出功率为14W﹣2W=12W，所以A、C错误；

D、电源的输出的功率为P输出=EI﹣I2R=12×2﹣22×1=20W，所以D错误．

故选：

B．

7．某电场的电场线分布如图所示，M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线与直线MN垂直．以下说法正确的是（　　）

A．O点电势与Q点电势相等

B．M、O间的电势差大于O、N间的电势差

C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能减少

D．正电荷在Q点所受电场力的方向与OQ垂直且竖直向上

【考点】电势差与电场强度的关系；电势．

【分析】根据电场线方向判断电势的高低；应用公式U=Ed判断两点之间电势差的大小；根据电势的高低或电场力做功正负情况判断电势能的变化．正电荷所受的电场力方向沿电场线的切线方向．

【解答】解：

A、根据电场线与等势线垂直特点，在O点所在电场线上找到Q点的等势点，该等势点在O点的上方，根据沿电场线电势降低可知，O点的电势比Q点的电势高，故A错误；

B、根据电场线分布情况可知，MO间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度大，由公式U=Ed可知，M、O间的电势差大于O、N间的电势差，故B正确；

C、M点的电势比Q点的电势高，负电荷由M点移到Q点，电场力做负功，电荷的电势能增加，故C错误．

D、正电荷所受的电场力与该点电场线的切线方向相同，斜向上，故D错误；

故选：

B

8．如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为

v0，正确的是（　　）

A．小球在A点的电势能一定大于在B点的电势能

B．A、B两点间的电势差一定等于

C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为

D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则θ为45°

【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．

【分析】根据动能定理和电场力做功公式结合，求解A、B两点的电势差．根据电场力做功的正负，判断小球电势能的大小，当电场力做正功时，小球电势能减小；相反，电势能增大．若电场是匀强电场，根据力学知识确定电场力的最小值，再确定场强的最小值．由电势关系，判断该电场是否由斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的．

【解答】解：

A、小球从A运动到B的过程中，重力势能增加，电势能减小，则小球在A点的电势能一定大于小球在B点的电势能．故A正确；

B、根据动能定理得：

﹣mgLsinθ+qUAB=

m

﹣

m

=0，得到：

UAB=

，故B正确；

C、若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零．小球的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为F=mgsinθ时，电场力最小，场强最小，又电场力F=Eq，则该电场的场强的最小值一定是

．故C错误；

D、若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，A、B两点的电势相等，小球从A运动到B电势能不变，与上分析矛盾，故D错误；

故选：

AB．

9．质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图所示的电流时，如图所示的A、B、C、D四个图中，可能使杆静止在导轨上的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；洛仑兹力．

【分析】首先根据左手定则判断出安培力的方向，然后通过对杆ab受力分析，根据受力的情况判定是否满足共点力平衡．

【解答】解：

A、杆子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力与安培力相等，则二力平衡．故A正确．

B、杆子受重力和斜面的支持力，二力不可能平衡．故B错误．

C、杆子受重力、竖直向上的安培力、支持力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受支持力即可达到平衡．故C正确．

D、杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，三个力不可能达到平衡，不受摩擦力．故D错误．

故选：

AC

10．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

A．在Ek﹣t图中应有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1

B．高频电源的变化周期应该等于tn﹣tn﹣1

C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大

D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径

【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．

【分析】交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，由周期公式T=

和半径公式r=

进行判断．

【解答】解：

A、根据周期公式T=

知，粒子的回旋的周期不变，与粒子的速度无关，所以t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1．故A正确．

B、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn﹣tn﹣1），故B错误；

C、根据半径公式r=

知，v=

，则粒子的最大动能

，与加速的次数无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关．故C错误，D正确．

故选AD．

二．填空题（两题，8空，每空2分，共16分）

11．用如图所示的实验器材“测定电池的电动势和内阻”，

（1）用笔画线代替导线在实物图上正确连线；

（2）实验中测得数据如下：

物理量

次数

1

2

3

4

5

R/Ω

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

U/V

0.95

0.85

0.78

0.65

0.40

U﹣1/V﹣1

1.05

1.18

1.28

1.54

2.50

用作图法求得电池的电动势为　1.43V　，内阻为　0.51Ω　．

【考点】测定电源的电动势和内阻．

【分析】1、根据伏阻法测量电源的电动势和内阻实验原理连接实物电路图．

2、根据实验的原理E=U+

r，知

=

+

，作出

﹣

图象，通过图线的斜率和截距去求电源的电动势和内阻．

【解答】解：

（1）伏阻法测量电源的电动势和内阻，电压表测路端电压，实验电路图如图所示

（2）闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据．

根据实验的原理E=U+

r，知

=

+

，作出

﹣

图象，

知图线的纵轴截距表示电动势的倒数

，图线的斜率k=

．

由斜率与截距可以求得E=

=1.43V，r=kE=1.43×

=0.51Ω．

故答案为：

（1）如图1所示：

（2）如图2所示，1.43V，0.51Ω．

12．某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图1所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验步骤如下；

A．分别将R1和R2的阻值调至最大

B．合上开关S1

C．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图2甲所示，则I1=　25.0　μA

D．合上开关S2

E．反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图2乙所示，则r=　508　Ω

（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比　相等　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；

（3）若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=　

　．（用I、I1、r表示）

【考点】伏安法测电阻．

【分析】

（1）由微安表的量程可知最小分度，则可得出指针的示数；

（2）根据电阻箱的读数方法可得出对应的读数；再由半偏法原理可明确测量值；

（3）根据电表的改装原理可求得并联的电阻的阻值．

【解答】解：

（1）C、微安表最小分度为1μA；故指针示数为：

25.0μA；

E、由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：

5×100+0+8×1=508Ω；本实验采用半偏法，故电阻箱的读数为表头内阻，故内阻为508Ω

（2）由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等．

（3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：

=

故答案为：

（1）25.0；508

（2）相等（3）

三．计算题（共四题，13.14.15题各10分，16题14分）

13．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角．一个所带电量q=﹣4×10﹣8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10﹣6J．（结果都保留三位有效数字）求：

（1）匀强电场的电场强度；

（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功；

（3）a、c两点间的电势差．

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．

【分析】

（1）根据电场力做功公式W=qEd，d为沿电场方向两点间的距离分析求解电场强度．或先求电势差，再根据公式E=

求解E．

（2）电荷从b点移到c点，电场力所做负功，d=lbccos60°求出电场力做功．

（3）根据Uac=

求解a、c两点间的电势差．

【解答】解：

（1）ab两点的电势差Uab=

=

V=30V

电场强度为E=

=