湖南省衡陽市第學(xué)高二上學(xué)期第二次月考物理試題

衡陽市八中2019年下期高二第二次月考物理試卷一、選擇題1.下列說法正確的是A.電子帶1.6×10-19C的負(fù)電，故電子就是元電荷B.在靜電場中，電勢為零處，場強(qiáng)一定為零C.電荷在電場中一定受力的作用，而在磁場中不一定受力的作用D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流元在該處所受磁場力的方向相同【答案】C【解析】【詳解】A．電子或質(zhì)子所帶電量為元電荷，，但元電荷是最小的電量，故電子不是元電荷；A錯(cuò)誤。B．電勢是相對(duì)的，電勢零點(diǎn)可人為選擇，而場強(qiáng)由電場本身決定，兩者沒有直接的關(guān)系，所以場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強(qiáng)不一定為零；故B錯(cuò)誤。C．電荷在電場中一定受電場力作用，與電荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，正電荷受力和電場方向一致，負(fù)電荷受力和電場方向相反；電荷在磁場中受洛倫茲力是“有條件”的即運(yùn)動(dòng)電荷和磁場方向有夾角，若是平行或電荷與磁場相對(duì)靜止則不受洛倫茲力作用；故C正確。D．根據(jù)左手定則可知，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流元在該處所受磁場力的方向垂直；故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T勻強(qiáng)磁場中，固定一根與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線，在導(dǎo)線外，以導(dǎo)線截面的中心為圓心的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)。已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向斜向右上方，并與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的夾角為45°，則下列說法正確的是A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里B.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點(diǎn)的相同C.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【答案】D【解析】【詳解】A．由題，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向斜向右上方，并與B的夾角為45°，說明通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，也是1T，方向向上，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外；故A錯(cuò)誤。B．通電導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，由安培定則可知，通電導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形與勻強(qiáng)磁場進(jìn)行合成得知，a點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度為，方向與水平方向成45°斜向右下方，與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度得方向不同；故B錯(cuò)誤。C．電流的方向向外，則電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場得方向向右，大小為1T，所以d點(diǎn)得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，方向向右；故C錯(cuò)誤。D．通電導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，則b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0；故D正確。故選D。3.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢最高，則A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零B.q1與q2為異種電荷C.NC間場強(qiáng)方向指向x軸正方向D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功【答案】B【解析】【詳解】A．由圖知A點(diǎn)的電勢為零，但是圖線在A點(diǎn)處的斜率不等于0，所以A點(diǎn)的電場強(qiáng)度不等于0；故A錯(cuò)誤。B．由圖象可知，x從0到無窮遠(yuǎn)，電勢先降低后升高，再降低，則電場線方向先向右，后向左，再向右，由電場線的分布情況可知，q1帶正電，q2帶負(fù)電；故B正確。C．由圖可知從N到C電勢升高，根據(jù)順著電場線電勢降低可知，NC間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向；故C錯(cuò)誤。D．N→D段中，電勢先高升后降低，所以場強(qiáng)方向先沿x軸負(fù)方向，后沿x軸正方向，將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功；故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖甲所示為某磁電式電流表的原理圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，如圖乙所示，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等，都為B，一邊長為L的N匝正方形線圈處在磁場中，方向如圖乙，當(dāng)通有大小為I的電流時(shí)，下列正確的是A.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相同，則該磁場為勻強(qiáng)磁場B.穿過正方形線圈的磁通量大小為NBL2C.正方形線圈的左邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力D.正方形線圈的右邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力【答案】D【解析】【詳解】A．均勻輻向磁場明顯不是勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場應(yīng)該是一系列平行的磁感線，方向相同；故A錯(cuò)誤。B．線圈與磁感線平行，故磁通量為零；故B錯(cuò)誤。C．左邊導(dǎo)線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小一直為ILB，一共有N匝，則總的安培力為NBIL，方向由左手定則知豎直向上；故C錯(cuò)誤。D．右邊導(dǎo)線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小一直為ILB，一共有N匝，則總的安培力為NBIL，方向由左手定則知豎直向下；故D正確。故選D。5.如圖所示，圓O處于勻強(qiáng)電場中，其半徑為，ABC為其內(nèi)接等邊三角形，且圓O所在平面與電場線平行。己知三角形各頂點(diǎn)的電勢分別為φA=1V、φB=13V、φC=25V，則A.電場強(qiáng)度的大小為，方向由C指向AB.圓心O的電勢為14VC.圓周上電勢最低點(diǎn)的電勢為4VD.若將電子由C移到O，電子的電勢能將增加15eV【答案】A【解析】【詳解】B．AC中點(diǎn)D的電勢為與B電勢相等，則BOD連線必為一條等勢線，如圖所示：故O點(diǎn)的電勢為13V；故B錯(cuò)誤。B．AB間的電勢差為因，則AC線就是一條電場線，而沿著電場方向電勢逐漸降低可知電場方向由C指向A，故A正確；C．在三角形ABC外接圓的圓周上電勢最低點(diǎn)的電勢距離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，即沿半徑方向且與OB垂直，設(shè)為E，則則故C錯(cuò)誤。D．由電場力所做的功與電勢能的關(guān)系得，eUCO=-△EP，有故電勢能減小了12eV，故D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，一平行于光滑斜面的輕質(zhì)彈簧一端固定于斜面上，另一端拉住一條形磁鐵，磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，若在磁鐵中點(diǎn)的正上方，垂面紙面放置一通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，且使電流緩慢增大。下列說法正確的是A.彈簧可能會(huì)被壓縮，且壓縮量逐漸增大B.彈簧一定伸長了，形變量不變C.磁鐵可能受3個(gè)力D.磁鐵將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】條形磁鐵的外部磁場方向是由N極指S極，則直導(dǎo)線位置的磁場方向沿斜面向下，而導(dǎo)線的電流方向向外，根據(jù)左手定則可得導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛏?，由牛頓第三定律可得導(dǎo)線對(duì)磁鐵的反作用力垂直于斜面向下，但沿著斜面的方向彈簧的彈力仍等于磁鐵重力沿斜面方向的分力，大小不變，則彈簧的伸長量不變；故彈簧一定是伸長的，磁鐵受到4個(gè)力的作用，磁鐵始終處于平衡而不會(huì)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。故選B．7.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r（），電表均視為理想電表。閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表A1的示數(shù)增大了1，在這一過程中，電流表的A2示數(shù)變化量的大小為2，電壓表示數(shù)的變化量的大小為，則A.A2增大，且2<1 B.的大小變大C.電源的效率降低了 D.電源的輸出功率一定增大了【答案】C【解析】【詳解】A．要使電流表A1示數(shù)增大，則R應(yīng)減?。灰蚩傠娏髟龃?，則內(nèi)阻及R2分壓增大，并聯(lián)部分電壓減小，則流過R1的電流減小，因此流過R的電流增大，即A2的示數(shù)變大，因則故A錯(cuò)誤。B．根據(jù)可得：則故其大小不會(huì)隨R的變化而變化；故B錯(cuò)誤。C．電源的效率因電壓的改變量為△I1r；故說明電源的效率降低了；故D正確。D．當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大；因不明確內(nèi)外電阻的關(guān)系，故無法明確功率的變化情況；故D錯(cuò)誤。故選C。8.將一段總長度為L的直導(dǎo)線折成多邊形線框后放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且線框所在平面與磁場方向垂直，現(xiàn)給線框通電，電流大小為I，正多邊形線框中依次相鄰的6條邊受到的安培力的合力大小等于依次相鄰的3條邊受到的安培力的合力大小，則正多邊形線框中每條邊受到的安培力大小為A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)總長為L的正n邊形，各邊邊長為，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框中電流大小為I，則各邊所受安培力為；各邊所受安培力之間的夾角；相鄰三邊所受安培力的合力大小為：相鄰六邊所受安培力的大小為：根據(jù)，即可得：則故故選A。9.圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場，線圈中電流越大磁場越強(qiáng)，磁場的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說法正確的是A.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小B.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變大C.只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小D.只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變【答案】BC【解析】【詳解】電子被加速電場加速，由動(dòng)能定理得：①電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律得：②解得：③AB．只增大電子槍的加速電壓U，由可知軌道半徑變大；故A錯(cuò)誤，B正確。CD．值增大勵(lì)磁線圈中的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，由可知軌道半徑r變??；故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.直流電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r1=0.5Ω，電燈燈絲電阻R=9Ω（阻值認(rèn)為保持不變），電源電動(dòng)勢E=12V，內(nèi)阻r2=1Ω，開關(guān)S閉合，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表讀數(shù)為9V。則下列說法正確的是A.電源內(nèi)阻所分得的電壓為1.5V B.流過電動(dòng)機(jī)的電流1AC.電源的總功率等于36W D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率16W【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)內(nèi)外之和等于電源的電動(dòng)勢，其中電壓表測得路端電壓U=9V，故電源的內(nèi)阻分得電壓為故A錯(cuò)誤。B．電源的輸出電壓：U=E-Ir則有對(duì)燈泡：電動(dòng)機(jī)與燈泡并聯(lián)，則電動(dòng)機(jī)的電流I電=I-I燈=3A-1A=2A故B錯(cuò)誤。C．電源的總功率為故C正確。D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得，電動(dòng)機(jī)的輸出功率故D正確。故選CD。11.回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理圖如圖所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D1的圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略)，它們?cè)趦珊兄g被電場加速．當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出．忽略質(zhì)子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說法中正確的是()A.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子最大動(dòng)能Ek會(huì)變大B.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間會(huì)變短C.若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，仍可用此裝置加速質(zhì)子D.質(zhì)子第n次被加速前、后的軌道半徑之比為∶【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)得則最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中加速次數(shù)會(huì)減小，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短，故B正確；C．若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，而質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期不變，則兩周期不同，所以不能始終處于加速狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有半徑公式所以質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為故B正確．12.質(zhì)譜儀是用來分析同位素的裝置，如圖為質(zhì)譜儀的示意圖，其由豎直放置的速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場構(gòu)成。由三種不同粒子組成的粒子束以某速度沿豎直向下的方向射入速度選擇器，該粒子束沿直線穿過底板上的小孔O進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最終三種粒子分別打在底板MN上的P1、P2、P3三點(diǎn)，已知底板MN上下兩側(cè)的勻強(qiáng)磁場方向均垂直紙面向外，且磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1、B2，速度選擇器中勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為E。不計(jì)粒子的重力以及它們之間的相互作用，則A.速度選擇器中的電場方向向右，且三種粒子均帶正電B.三種粒子的速度大小均為C.如果三種粒子電荷量相等，則打在P3點(diǎn)的粒子質(zhì)量最大D.如果三種粒子電荷量均為q，且P1、P3的間距為Δx，則打在P1、P3兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量差為【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)粒子在磁場B2中的偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則知三種粒子均帶正電，在速度選擇器中，粒子所受的洛倫茲力向左，電場力向右，知電場方向向右，故A正確；B．三種粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有得故B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場區(qū)域B2中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有得：三種粒子的電荷量相等，半徑與質(zhì)量成正比，故打在P3點(diǎn)的粒子質(zhì)量最大，故C正確；D．打在P1、P3間距解得：故D正確；故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題13.圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖．圖中E是電池，R1、R2、R3和R4是固定電阻，R5是可變電阻；表頭的滿偏電流為0.25mA，內(nèi)阻為480Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋．（1）圖(a)中的________端(填“A”或“B”)應(yīng)與紅筆相連．（2）關(guān)于R5的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．使用電流擋時(shí)，調(diào)節(jié)R5使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置B．在使用多用電表之前，調(diào)節(jié)R5使電表指針指在表盤左端電流“0”位置C．使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)R5使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置（3）某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示．若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為____；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_______；（4）根據(jù)題給條件可得R1＝________Ω，R4＝________Ω.（5）若該表中的電池因長期使用其電動(dòng)勢變小了，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用該多用電表正確測量某阻值適當(dāng)?shù)碾娮钑r(shí)，所測得的阻值將_______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）.【答案】(1).B(2).C(3).1.47mA(1.46-1.48mA)(4).1100Ω(5).64Ω(6).4000Ω(7).偏大【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)歐姆表原理可知，內(nèi)部電源的正極應(yīng)接黑表筆，這樣才能保證在測電阻時(shí)電流表中電流“紅進(jìn)黑出”；則A端接黑表筆，B端接紅表筆。(2)[2]由電路圖可知，R5只在測量電阻時(shí)才接入電路，故其作用只能進(jìn)行歐姆調(diào)零，不能進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，同時(shí)在使用電流檔時(shí)也不需要時(shí)行調(diào)節(jié)，故C正確，A、B錯(cuò)誤；故選C。(3)[3]若與1連接，則量程為2.5mA，由圖示表盤可知，其分度值為0.05mA，估讀在0.01A，則讀數(shù)為1.47mA(1.46-1.48mA)；[4]選擇開關(guān)接3時(shí)歐姆檔×100Ω擋，讀數(shù)為：11.0×100=1100Ω.(4)[5]直流電流檔分為1mA和2.5mA，由圖可知，當(dāng)接2時(shí)應(yīng)為；根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，當(dāng)接1時(shí)應(yīng)為；根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，聯(lián)立兩式解得：[6]接5時(shí)為電壓檔，因串入的電阻較大，故應(yīng)為量程U5=5V的電壓表；接4時(shí)為電壓檔，因串入的電阻較小，量程U4=1V的電壓表.電流計(jì)與R1、R2并聯(lián)后再與R3、R4串聯(lián)得到兩種量程的電壓表，新表頭的滿偏電流為，表頭總阻為：根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知：聯(lián)立解得：(5)[7]當(dāng)電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，歐姆表內(nèi)阻變小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，由于Ig不變、R內(nèi)變小，指針跟原來的位置相比偏左，歐姆表的示數(shù)偏大。三、計(jì)算題14.有一種測量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示。電源電動(dòng)勢為E=6V，內(nèi)阻r=20Ω內(nèi)阻；R0是一個(gè)阻值為400Ω的限流電阻；G是理想電流表；R是一個(gè)壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，它們的大小關(guān)系為：（力F的單位為國際單位N）；C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)。試分析：（1）當(dāng)電流計(jì)中的電流IG=10mA時(shí)，電子秤上重物的重力為多少牛？（2）若電容器的耐壓值（最大電壓）為5V，該電子秤的最大稱量值為多少牛？【答案】（1）300N（2）600N【解析】【詳解】(1)由閉合電路歐姆定律可知電流:①當(dāng)時(shí)，代入解得：(2)電容器的最大電壓：②由代值解得：又解得：15.如圖，電源電動(dòng)勢為E=3V，內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=60g，長L=1m，電阻R=1.5?，勻強(qiáng)磁場豎直向上，大小為B=0.4T。當(dāng)開關(guān)S閉合后，棒從用鐵桿固定的光滑絕緣環(huán)的底端上滑到某一位置靜止，試求：（，）（1）導(dǎo)體棒ab所受的安培力大??；（2）在此位置時(shí)，棒對(duì)每只環(huán)的壓力大小；（3）若已知絕緣環(huán)半徑0.5m，則此靜止位置與環(huán)底高度差Δh為多少?【答案】（1）0.8N（2）0.5N（3）0.2m【解析】【詳解】(1)由閉合電路歐姆定律可得：安培力：視線垂直b環(huán)從右向左看，導(dǎo)體棒靜止時(shí)，b端棒子受力情況如圖所示：對(duì)整根棒受力分析，由棒平衡知，兩環(huán)受支持力的總和為：則由牛頓第三定律知，棒對(duì)每一只環(huán)的壓力為0.5N.(2)由圖可知:則：故：16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。該區(qū)間