江西省上饶市铅山一中、横峰中学、弋阳一中、德兴一中2015-2016学年高二物理上学期四校第三次联考试题.doc

‎2015—2016学年度上学期四校联考（第三次月考）高二物理试卷 ‎（总分100分，考试时间90分钟）‎ 一、选择题（1——6为单选，7——10为多选，每小题4分，共40分）‎ ‎1.如图所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O，细线的长度关系为Oa=Ob＜Oc，让三球带电后它们能静止在图中所示位置．此时细线Oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法不正确的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ a、b两球质量一定相等 ‎　‎ B．‎ a、b两球所带电荷量一定相等 ‎　‎ C．‎ a、b、两球所处位置的电场强度相等 ‎　‎ D．‎ 细线Oa、Ob所受拉力大小一定相等 ‎2.如图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面．则可知（　　）‎ A．‎ 微粒一定带负电 B．‎ 微粒可能带正电，也可能带负电 C．‎ 微粒一定带正电 D．‎ 微粒运动过程中，电势能越来越大 ‎3.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头．将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，首先观察到（　　）‎ A．‎ A放电 B．‎ B放电 C．‎ A、B一起放电 D．‎ A、B之间放电 ‎4.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电阻R1、R2、R3为定值电阻，R4为光敏电阻（有光照射时电阻变小），C为定值电容。当S闭合且电路稳定后，让光照射R4，则以下说法正确的是 A．电压表示数增大 ‎ B．电源的效率增大 C．电容器电荷量增大 ‎ D．R2上消耗的功率减小 ‎5.如图所示为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻rg - 8 -‎ ‎=100Ω，调零电阻最大阻值R=50kΩ，串联的固定电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是（　　）‎ A． 30kΩ～80kΩ B． 3kΩ～8kΩ ‎ C． 300kΩ～800kΩ D． 3000kΩ～8000kΩ　‎ ‎6.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎7.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A. 充电器输出的电功率为UI+I2r ‎ B.电能转化为化学能的功率为UI﹣I2r C. 电池产生的热功率为I2r ‎ D. 充电器的充电效率为 ‎8.无限长通电导线在其周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B=k (式中k为常数)。如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I。在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距导线I的距离为L。下列说法正确的是 ( )‎ ‎ A．a点和b点的磁感应强度方向相反 B．a点和b点的磁感应强度方向相同 ‎ C．a点和b点的磁感应强度大小之比为8：1 D．a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1‎ ‎9.彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是（　　）‎ - 8 -‎ ‎　 A． B． C． D． ‎ ‎10.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 ‎ A． 所受重力与电场力平衡 ‎ B． 电势能逐渐增加 C．动能逐渐增加 ‎ D．做匀变速直线运动 二、填空题（第11题每空3分小计9分，第12题每小题4分小计12分，共21分）‎ ‎11.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．‎ ‎（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=　 　．（用上述测量的字母表示）‎ ‎（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图1、2所示，则金属丝长度的测量值为L=　 　cm，金属丝直径的测量值为d=　 　mm．‎ ‎12.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ）‎ B．电流表A1（量程0—3 mA，内阻＝10 Ω）‎ C．电流表A2（量程0—‎0.6 A，内阻＝0.1 Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0—20 Ω，‎10 A） ‎ E．滑动变阻器R2（0—200 Ω，l A）‎ F．定值电阻R0（990 Ω） ‎ G．开关和导线若干 - 8 -‎ ‎（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。‎ ‎（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝____________V，内阻r＝____________Ω。（结果保留小数点后2位）‎ 三、计算题（共4小题，共43分，第13题10分，第14题10分，第15题11分，第16题12分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m=2.0×10﹣‎3kg、电量q=2.0×10﹣‎6C的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做初速度为‎6m/s,加速度大小为‎20m/s2的匀减速直线运动。不计空气阻力，取g=‎10m/s2．‎ ‎（1）求匀强电场的场强大小和方向；‎ ‎（2）求带电物体在0～0.5s内电势能的变化量．‎ ‎14.如图所示，一电荷量q=3×10﹣‎4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距d=‎0.1m．合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角α=37°，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取‎10m/s2．‎ 试求：（1）流过电源的电流 ‎（2）两板间的场强大小；‎ ‎（3）小球的质量．‎ ‎15.下图是导轨式电磁炮实验装置示意图．两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）．滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触．电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源．滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射．在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10﹣6‎ - 8 -‎ T/A．已知两导轨内侧间距为l=‎3.0cm，滑块的质量为m=‎30g，滑块沿导轨滑行‎5m后获得的发射速度为v=‎3.0km/s（此过程视为匀加速运动）．‎ ‎（1）求发射过程中金属滑块的加速度大小；‎ ‎（2）求发射过程中电源提供的电流强度大小；‎ ‎（3）若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能，‎ 则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？‎ ‎16. 如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E。第Ⅰ和第Ⅳ象限内有一个半径为R的圆，其圆心坐标为（R，0），圆内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（重力不计）以速度v0从第Ⅱ象限的P点平行于x轴进入电场后，恰好从坐标原点O进入磁场，速度方向与x轴成60°角，最后从Q点平行于y轴射出磁场。P点所在处的横坐标x＝－2R。求：‎ ‎（1）带电粒子的比荷；‎ ‎（2）磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（3）粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。‎ ‎2015—2016学年度上学期四校联考（第三次月考）高二物理试卷答案 一、选择题 ‎1、C 2、A 3、A 4、C 5、B 6、B 7、BC 8、BD 9、AD 10、BD ‎ - 8 -‎ 二、填空题（第11题每空3分小计9分，第12题每小题4分小计8分，共17分）‎ ‎11.： （1）； （2）60.50（60.47——60.52）， 0.550（0.547——0.552）‎ ‎12.（1）b，D； （2）、 ； ‎ 三、计算题（第13题10分，第14小题10分，第15题11分，第16题12分，共43分）‎ ‎13、‎ 解答：‎ 解：（1）根据牛顿第二定律：Eq=ma ‎ 解得场强大小为：E=2.0×104N/C ……………………2分 ‎ 电场强度方向水平向左 ……………………1分 ‎ ‎（2）由匀变速运动的速度公式求出减速时间：‎ t1=0.3s …………1分 ‎ ‎0.3s内经过的路程x1=v0t1﹣a1t2=‎0.9 m ………………2分 ‎ 后0.2s物体做反向匀加速直线运动，经过的路程 x2=a2t2=‎0.4m …………2分 ‎ 物体在0.5s内发生的位移为x=0.9﹣0.4=0.5 ………………1分 ‎ 电场力做负功，电势能增加：△Ep=qEx=2×10﹣2J ………………1分 答：（1）求匀强电场的场强大小为2.0×104N/C，方向水平向左；‎ ‎（2）带电物体在0～0.5s内电势能的变化量为2×10﹣2J．‎ ‎14．‎ 解答：‎ 解：（1）R2与R3并联后的电阻值 R23===6Ω 由闭合电路欧姆定律得：I==A=‎‎1A‎ ………………3分 ‎（2）电容器两板间的电压 UC=I（R1+R23）‎ 电容器两板间的电场强度 得 E1=100N/C ………………3分 ‎（3）小球处于静止状态 E1==，所受电场力为F，由平衡条件得：F=mgtanα 又F=qE1‎ 得 m=‎ - 8 -‎ 得：m=4×10﹣‎3 kg …………………………4分 ‎ 答：‎ ‎（1）流过电源的电流强度为‎1A；‎ ‎（2）两板间的电场强度的大小100N/C；‎ ‎（3）小球的质量4×10﹣‎3 kg．‎ ‎15．‎ 解答：‎ 解：（1）由匀加速运动公式 a==9×‎105m/s2 ………………………3分 ‎（2）由安培力公式和牛顿第二定律，有 F=IBl=kI‎2l，‎ kI‎2l=ma 因此 I==6.0×‎105A …………………………………4分 ‎ ‎（3）滑块获得的动能是电源输出能量的，‎ 即P△t×9%= 1/2 mv2 发射过程中电源供电时间△t== V/a = 1/3×10﹣2s 所需的电源输出功率为P==4. 5×108W 由功率P=IU，解得输出电压 U==750V ………………………………4分 答：（1）求发射过程中金属滑块的加速度大小9×‎105m/s2；‎ ‎（2）求发射过程中电源提供的电流强度大小6.0×‎105A；‎ ‎（3）若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率4.5×108W和输出电压750V．‎ ‎16. （1）；（2）；（3）‎ 本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。‎ ‎（1）粒子在电场中做类似平抛运动，根据分运动公式，有：‎ 根据牛顿第二定律，有：‎ 水平分运动：‎ 联立解得：‎ - 8 -‎ ‎ ……………………………………4分 ‎（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示： 由几何关系，图中轨迹圆与磁场圆的两个交点、轨迹圆圆心、磁场圆圆心构成四边形，由于，故是菱形；‎ 故：‎ 根据牛顿第二定律，有：‎ 其中：‎ 联立解得： ……………………4分 ‎（3）在电场中是类似平抛运动，有：‎ 在磁场中是匀速圆周运动，时间：‎ 故总时间为： ……………………4分 答：（1）带电粒子的比荷为；‎ ‎（2）磁场的磁感应强度大小为；‎ - 8 -‎ ‎（3）粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间为。‎ - 8 -‎