宁夏石嘴山市第三中学高二物理上学期第二次12月月考试题

宁夏石嘴山市第三中学2022-2022学年高二物理上学期第二次（12月）月考试题第I卷（选择题）一、单选题（本题共12道小题，每道小题3分，共36分）1．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方,同一试探电荷所受的磁场力也越大2．一根导线电阻为10Ω，把它均匀拉长为原来的两倍长度，其电阻变为（）A．20ΩB．40ΩC．2.5ΩD．5Ω3.如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝6Ω，R2＝5Ω，R3＝3Ω，电容器的电容C＝2×10－5F．若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q，则（）A．I＝0.75AB．I＝0.5AC．q＝2×10－5CD．q＝4×10－5C4．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况正确的是（）A.A、B、C三灯都变亮B.A、B灯变亮，C灯变暗C.A、C灯变暗，B灯变亮D.A、C灯变亮，B灯变暗5．如图，带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑。现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg。物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是（）A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块仍沿斜面匀速下滑C．加电场前，系统机械能守恒D．加电场后，重力势能的减少量小于电势能的增加量-10-\n6.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是（）A．将R1、R2串联后接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1单独接到电源两端D．将R2单独接到电源两端7．一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则（）A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大8.一电流表的满偏电流Ig＝1mA，内阻为200Ω.要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上（）A．并联一个约为200Ω的电阻B．并联一个约为0.4Ω的电阻C．串联一个约为0.4Ω的电阻D．串联一个约为200Ω的电阻9.质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是（）A．Rp∶Rα＝1∶2　Tp∶Tα＝1∶2B．Rp∶Rα＝1∶1　Tp∶Tα＝1∶1C．Rp∶Rα＝1∶1　Tp∶Tα＝1∶2D．Rp∶Rα＝1∶2　Tp∶Tα＝1∶110.如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为（）A．0B．2mgC．4mgD．6mg11.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束．∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A.∶1B.∶2-10-\nC．1∶1D．1∶212．如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态，则（）A．导体棒中的电流方向从b流向aB．导体棒中的电流大小为C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大二、多选题（6道小题，共24分，每题答案选全得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分）13.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如右图中虚线所示，下列表述正确的是（）A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N不做功D．M的运行时间大于N的运行时间14．如图所示，在倾角为错误！未找到引用源。的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（）A．错误！未找到引用源。，方向垂直斜面向下B．错误！未找到引用源。，方向竖直向下C．错误！未找到引用源。，方向水平向左D．错误！未找到引用源。，方向水平向右15.如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A.如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B.如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.如果台秤的示数增大，台秤的示数随电流的增大而增大16.-10-\n回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示。要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法中正确的是(　　)A．增大磁场的磁感应强度B．增大电场的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减少狭缝中的距离17.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。加速电场的电压为U，速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B2，一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得圆的直径为d，照相板上有记录粒子位置的胶片。下列表述正确的是（）A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.粒子在速度选择器中做匀加速直线运动C.所有粒子进入偏转磁场时的速度相同D.粒子质量为18.如右图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直的足够长的固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为＋q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（）A．小球的加速度一直减小B．小球的机械能和电势能的总和保持不变C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v＝D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v＝第II卷（非选择题）三、实验题（每空1分，共12分）19．某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)；A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；V2(量程15V，内阻约15Ω)；电源：E1(电动势为1.5V，内阻为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)．滑动变阻器：R1(最大阻值约为100Ω)；R2(最大阻值约为10Ω)，电键S，导线若干。-10-\n(1)为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________，滑动变阻器________，电源________．(填器材的符号)(2)根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图2所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为________Ω，当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡实际消耗的电功率为________W.20．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表(量程0.6A、3A)；B．电压表(量程3V、15V)；C．定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)；D．定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)；E．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)；F．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是.四、解答题（5道小题，共48分）21．（8分）一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W．求：(1)电风扇工作时，转化为机械能的功率和内能的功率各是多少？电动机的效率又是多大？(2)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？-10-\n22．（8分）两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=30°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2．试求：（1）导体棒受到的安培力大小；（2）导体棒受到的摩擦力的大小．23．（10分）如图所示，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。有一质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力），以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，射出方向与水平方向的夹角为，求：（1）粒子的初速度；（2）粒子在磁场中的运动时间t24．（10分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10－11kg、电荷量q=+1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°.己知偏转电场中金属板长L=R，圆形匀强磁场的半径为cm，重力忽略不计，求：(1)带电微粒经加速电场后的速率；(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。-10-\n25.（12分）如图所示的坐标系xOy中，x<0，y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上A点的坐标为(－L,0)，y轴上B点的坐标为(0，L)。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求：(1)粒子在B点的速度vB是多大？(2)C点与O点的距离xC是多大？(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？石嘴山市第三中学高二年级上学期第二次月考物理参考答案一、选择题（共60分，其中第1—12小题为单选题，每题3分，共36分；第13—18小题为多选题，每题4分，共24分，每题选全得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分）123456789101112CBADBCBBACBB131415161718ACABCADACACDCD三、实验题（每空1分，共12分）19.（1）A2V1R2E2（2）1.511.8（11.7~11.9均可）0.76（0.76~0.77均可）20.（1）30.610～10-10-\n（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小四、解答题（5道小题，共48分）21．(1)　1.8W　64.2W　97.3%(2)11A　2420W　2420W【解析】试题分析：（1）由P=UI可得电流错误！未找到引用源。；线圈电阻发热功率PQ=I2r=1．8W；机械功率P机=P-PQ=64．2W；效率为机械功率与总功率之比为错误！未找到引用源。．（2）当叶片不转动时，作纯电阻，错误！未找到引用源。；P=UI=I2r=2420w．22．（1）0.30N（2）0.10N【解析】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：导体棒受到的安培力：F安=ILB=1.5×0.40×0.50N=0.30N（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F1=mgsin30°=0.08×10×0.5N=0.40N由于F1大于安培力，故导体棒沿斜面向上的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：mgsin30°=F安+f解得：f=mgsin30°﹣F安=（0.40﹣0.30）N=0.10N23．（1），（2）.【解析】(1)过A点作v0的垂线交于左边界M点，由几何关系可知：；根据得：；(2)根据。24．1×104；2×103V/m；B=0.13T-10-\n【解析】（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理：qU1=mv12得：v1==1.0×104m/s （2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．水平方向：v1=带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2竖直方向：a=v2=at由几何关系：tanθ=，联立得tanθ=由题θ=60°解得：．（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：v==2×104m/s由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m由：qvB=m得：25．解析：(1)设粒子从A点运动到B点所用时间为t，在B点时，沿x轴正方向的速度大小为vx，则L＝vAt，vxt＝L，而vB＝，解得vB＝2vA。-10-\n(2)设粒子在B点的速度vB与y轴正方向的夹角为θ，则tanθ＝，解得θ＝60°粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。由几何关系有∠O1BO＝∠O1OB＝30°，有△OO1C为等边三角形，BC为直径，所以xC＝＝＝L。(或设轨道半径为R，由R＝＝L，得xC＝2Rcos60°＝L)(3)设匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子质量为m，带电荷量为q，则qEL＝mv－mv，而qvBB＝m，解得＝。答案：(1)2vA　(2)L　(3)-10-