四川省攀枝花市第十五中学2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题.doc

四川省攀枝花市第十五中学2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题

四川省攀枝花市第十五中学2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题

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四川省攀枝花市第十五中学2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）
一、选择题
1.如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是　　
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
分析】
根据“对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述”可知，本题考查左手定则的应用，根据左手定则磁场指向和四指指向，即可判断洛伦兹力方向．
【详解】A. 根据左手定则可知A图中洛伦兹力向下，故A错误；
B. 根据左手定则可知B图中洛伦兹力向上，故B正确；
C. 根据左手定则可知C图中洛伦兹力向上，故C错误；
D. 根据左手定则可知D图中洛伦兹力向下，故D错误．
故选B．
2.如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的(　　)

A. B1 B. B2
C. B3 D. B4
【答案】C
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向，如图，

因为I1>I2，故I1产生的磁场大于I2产生的磁场，根据平行四边形定则知H点的合场强可能为B3方向．
A．B1与分析结果不符，A错误．
B．B2与分析结果不符，B错误．
C．B3与分析结果相符，C正确．
D．B4与分析结果不符，D错误．
3.如图所示，真空中a点有一负点电荷，在它产生的电场中有o、b、c三点，c是ab的中点，o点的电场强度大小为Eo，电势为φo，b点的电场强度大小为Eb，电势为φb，c点的电场强度大小为Ec，电势为φc，则下列关系中正确的是

A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】设ab的距离为r，由几何关系可知ac的距离为，ao的距离为:

根据点电荷电场强度的表达式：

可知o、c两点的电场强度大小相等为：

b点的电场强度大小为：

则有：
；
根据负点电荷产生的电势分布特点：越靠近负电荷电势越低；离负电荷距离相等的点，它们的电势相等，则o、c两点的电势相等，且都小于b点的电势，即：
．
AC.由上分析可知，AC正确；
BD.由上分析可知，BD错误．
4.如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是（ ）

A. 小球可能做匀变速运动
B. 小球可能做匀速圆周运动
C. 小球动能一定增加
D. 小球机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，所以受到的竖直向下的洛伦兹力，竖直向下的重力和竖直向上的电场力的合力不为零，并且速度方向变化，则洛伦兹力方向变化，所以合力方向变化，故不可能做匀变速运动，一定做变加速运动，A错误.
BCD．若电场力和重力等大反向，则过程中电场力和重力做功之和为零，小球做匀速圆周运动，而洛伦兹力不做功，所以小球的动能可能不变，重力势能减小，这种情况下机械能不守恒，若以电场力和重力不等大反向，则有电场力做功，所以机械能也不守恒，故小球的机械能不守恒，B正确，C错误，D错误．
5.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过△t时间从C点射出磁场，OC与OA成角。现将另一同种带电粒子以速度3v仍从A点射入磁场，则该粒子在磁场中的运动时间为（　　）

A 3△t B. 2△t C. △t D. △t
【答案】D
【解析】
【详解】设圆形磁场区域的半径是R，以速度v射入时，半径

根据几何关系可知

解得

运动时间

粒子以速度3v射入时，半径

设第二次射入时的圆心角为θ，根据几何关系可知

解得
θ=60°
第二次运动的时间为

故ABC错误，D正确。
故选D。
6.A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲所示．一电子仅在电场力作用下从A点运动到B点，x轴上各点电势随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是

A. 该电场是点电荷形成的电场
B. A、B两点电场强度大小关系为EA<EB
C. 电子从A运动到B过程中电场力做负功
D. 电子在A、B两点电势能大小关系为EpA>EpB
【答案】D
【解析】
【详解】AB．各点电势随其坐标变化的关系图象中，斜率表示电场强度大小可知，该电场为匀强电场，则A、B两点电场强度大小关系为EA=EB，故AB错误；
CD．一电子仅在电场力作用下从A点运动到B点，电子从A运动到B过程中电场力方向与运动方向相同，电场力做正功，电势能减小，故电子在A、B两点的电势能大小关系为EpA＞EpB，故C错误，D正确；
二、选择题
7.如图所示，a、b线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为Φa、Φb，则（　　）

A. Φa＞Φb B. Φa＜Φb C. Φa=Φb D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa＞Φb。
故选A。
8.有关磁感应强度下列说法中，正确的是(　　)
A. 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C. 若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是大于或等于
D. 由定义式B＝可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小
【答案】C
【解析】
【分析】
磁感应强度定义式的适用条件是电流与磁场垂直；电流的方向与磁场的方向平行时导线不受安培力的作用；磁场的方向与安培力的方向垂直；
【详解】A、根据左手定则可知，某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，故A错误；
B、若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则可能是电流的方向与磁场的方向平行，该点的磁感应强度不一定为零，故B错误；
C、一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，根据公式：可知，该处磁感应强度的最小值一定是，故C正确；
D、磁感应强度的是采用比值法定义的，被定义的物理量B与公式中的物理量F、IL无关，B的大小由磁场本身决定，故D错误；
故选C．
【点睛】关键知道磁场的强弱由磁场本身的性质决定，与电流元所受力的大小无关，也可以通过磁感线的疏密表示磁场的强弱．
9.某电动机提升重物的装置如图所示，电源的电压为120V，不计内阻。重物的质量m=50kg。当电机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，重力加速度g=10m/s2，则下列判断不正确的是（　　）

A. 电动机消耗功率600W B. 电动机的机械功率450W
C. 电动机线圈电阻为6 D. 电动机线圈电阻为24
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．电动机消耗功率
P=UI=600W
选项A正确，不符合题意；
B．电动机的机械功率
P机=mgv=450W
选项B正确，不符合题意；
CD．对电动机

解得电动机线圈电阻为
r=6
选项C正确，不符合题意，选项D错误，符合题意。
本题选错误的，故选D。

10.电路如图所示，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，下列判断错误的是（　　）

A. 电源的总功率变小
B. 电容器贮存的电量变小
C. 灯L1变亮
D. 灯L2的电流变化ΔI2大于灯L1的电流变化ΔI1
【答案】A
【解析】
【详解】AC．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，干路电流变大，则灯L1变亮。电源的总功率P=EI，E不变，则电源的总功率变大，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意；
B．干路电流增大，电源的内电压和灯L1的电压增大，则电容器两板间的电压减小，电容器贮存的电量变小。故B正确，不符合题意；
D．干路电流增大，电源的内电压和灯L1的电压增大，电路中并联部分的电压U并减小，通过R1的电流减小，而干路电流增大，所以通过灯L2的电流变大，因L1中电流I1增大，R1中电流IR1减小，而L2中电流I2增大；根据并联电路的特点有：I1=I2+IR1，故L2电流的变化值一定大于L1中电流的变化值，故D正确，不符合题意。
故选A。
11.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，以下判断正确的是（　　）

A. a对b的静电力一定是引力 B. a对的静电力可能是斥力
C. 的电荷量可能比的少 D. 的电荷量一定比的大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，故A正确，B错误；
CD．同时根据库伦定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量大小，因此在大小上一定是“两大夹一小”，故C错误，D正确。
故选AD。
12.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，则(　　)

A. 两小球到达轨道最低点的速度vM＝vN
B. 两小球到达轨道最低点的速度vM>vN
C. 小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以只有重力做功．在电场中受的电场力向左，下滑过程中电场力做负功，所以到达最低点时速度关系为vM>vN，故A错误，B正确；
C.整个过程的平均速度> ，所以时间tM<tN，故C错误；
D. 由于电场力做负功，电场中的小球不能到达轨道的另一端．故D正确．
故选BD
13.如图所示,在倾角为 α 光滑斜面上,放置一根长为 L,质量为 m,通过电流为 I 的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场 B 的大小和方向为（ ）

A. B= ,方向垂直于斜面向下
B. B= ,方向垂直于斜面向上
C. B= ,方向竖直向下
D. B= ,方向水平向右
【答案】AC
【解析】
【详解】磁场的方向垂直于斜面向下，由左手定则可知安培力的方向沿斜面向上，由受力平衡可知，故A正确；
磁场的的方向垂直于斜面向上，由左手定则可知安培力的方向沿斜面向下，因此物体不可能受力平衡保持静止，故B错误；
磁场的的方向竖直向下，由左手定则可知安培力的方向水平向左，由受力平衡可知，故C正确；
磁场的的方向水平向右，由左手定则可知安培力的方向竖直向下，因此物体不可能受力平衡保持静止，故D错误；
因此选AC．
三、实验题
14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．请回答下列问题：

(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_____档（选填“×1”“×100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_______Ω．
(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图．其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；变阻器的阻值范围为0-5000Ω．
①该欧姆表的两只表笔中，______是红表笔．（选填“A”或“B”）；
②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的．当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后接入电路的电阻将变_____（填“大”或“小”）．
【答案】 (1). 100； (2). 3000； (3). A (4). 小
【解析】
【详解】解：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆档“”档，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率档选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆档“”档；待测电阻为；
(2)①该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则A是红表笔；
②电池电动势为1.5V、内阻为时，调零电阻：；电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到时，调零电阻：，则调零后接入电路的电阻将变小；
15.现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm；

(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图_______，并标明器材代号；
电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）
电流表A1（量程0～250mA，内阻R1＝5Ω）
电流表A2（量程0～300mA，内阻约为5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）
开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填偏大偏小或相等）。
【答案】 (1). 0.200(0.196～0.204均可) (2). (3). (4). 相等
【解析】
【详解】(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：d＝0mm+20.0×0.01mm=0.200mm；
(2)[2]本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1的满偏电压
UA1＝ImR1＝1.25V
比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示

(3)[3]当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为
I＝I2－I1
Rx两端电压
U＝I1R1
故
Rx＝＝
[4]由图示电路图可知，电压与电流的测量值等于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值等于真实值
四、计算题
16.如图所示，一根均匀的导体ab，长L，质量m，电阻R1，且其正中央的一段处于有界的磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场区域水平宽度为d，上下宽度足够长。导体ab由两根相同的轻质弹簧悬挂，处于水平状态。K断开时，每根弹簧的伸长量都为x0。已知电源电动势为E，内电阻r，两根弹簧总电阻为R2。求：当K闭合后，每根弹簧的伸长量x多大？

【答案】
【解析】
【详解】设弹簧劲度系数k， K断开时，对ab导体有
2kx0=mg
K闭合时，ab导体中通以由b至a的电流，左手定则判定ab受竖直向下的安倍力。
对ab导体有
2kx=mg + F
而
F=BId

解得

17.如图所示的三角形区域内存在方向垂直三角形平面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T，三角形的边长分别为AB＝20cm，BC＝cm，CA＝10cm．质量为、电荷量为q=+3.2×10－16 C的粒子，在三角形平面内，从BC边的中点垂直射入磁场，不计粒子重力。
(1)若粒子速度大小v1=10m/s，求粒子在磁场中运动的半径r；
(2)若粒子速度大小v2=5m/s，求粒子在磁场中运动的时间t。

【答案】(1)；(2)2.72×10－2s；
【解析】
【详解】（1）粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动

解得

（2）粒子在磁场中运动的周期 T=

若粒子速度大小v2=5m/s，则粒子运动的圆轨道半径为

则粒子恰能从C点离开磁场，粒子在磁场中运动轨迹为半圆，故粒子在磁场运动时间为周期的一半
t==s
(或s，2.72×10-2s)
18.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为，试求：
(1)此电荷在B点处的加速度；
(2)A、B两点间的电势差（用Q和h表示）。

【答案】(1)3g；(2)
【解析】
【详解】(1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时

在B点时

解得

即电荷在B点处的加速度为3g，方向竖直向上。
(2)从A到B过程，由动能定理得

解得

19.如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．一质量为m、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场．已知OP=L，OQ=2L．不计粒子重力．求：
（1）粒子从P点入射的速度的大小；
（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．

【答案】（1）（2） （3）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：
2L=v0t
竖直方向：

解得：
；

（2）粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：
2L=v0t
竖直方向：

解得：

，θ=30°
即速度方向与x轴夹角30°，速度大小：

粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可得：

（3）由牛顿第二定律得：

解得：