枣阳市白水高级中学2015-2016年度高二年级12月第三次月考物理试题
分值:100分 考试时间:90分钟
一、单项选择题。(每小题4分,共计48分)
1.(多选题)两点电荷A、B带电量qA>qB,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为( )
A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧
B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧
C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧
D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧
2.如图所示,是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中不正确的是
3.下列说法中正确的是( )
A.磁感应强度B越大的地方Φ就一定越大
B.磁通量为零,则B可能不为零
C.穿过某一平面的磁感线的条数越多,则该平面的磁通量就一定越大
D. 穿过某一面积的磁通量等于面积S与该处的磁感应强度B的乘积
4.如图所示的电路中,A、B、C、D是四只相同的灯泡.当滑动变阻器的滑动片向下滑动时,下列说法正确的是( )
A.A灯变亮 B.B灯变亮
C.C灯变亮 D.D灯变亮
5.十九世纪二十年代,以塞贝克 (数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流的方向是:( )
A. 由东向西垂直磁子午线; B. 由西向东垂直磁子午线
C.由南向北沿磁子午线方向 D.由赤道向两极沿磁子午线方向
(注:磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
6.A、B、C是三个不同规格的灯泡,按图2所示方式连接都能正常发光,已知电源的电动势为E,内电阻为r,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则三个灯亮度变化是( )
8
A.A、B灯比原来亮,C灯变暗
B.A、B灯比原来暗,C灯变亮
C.都比原来亮
D.都比原来暗
7.关于静电场,下列结论普遍成立的是
A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向
D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零
8.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到 达地球,对地球上的生命将带来危害.图为地磁场的分布图,对于地磁场宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中,正确的( )
A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱
B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极地区最弱
C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同
D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用
9.(5分)如图所示为三个门电路符号,下列判断正确的是( )
≥1
Z
a
b
图乙
a
b
&
Z
图丙
Z
a
1
图甲
A.甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B.甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C.甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D.甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门
10.在等量同种点电荷连线的中垂线上有A、B两点,如图所示,下列结论正确的 ( )
8
A.EA<EB,方向相同
B.EA可能等于EB,且方向相反
C.EA和EB大小不可能相等,但方向相同
D.EA和EB大小可能相等,且方向相同
11.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力作用下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,则:( )
A.粒子带正电
B.粒子在B点加速度较大
C.粒子在B点动能较大
D.A、B两点相比较,A点电势高
12.如图所示,Q是一个正点电荷,ab是水平放置的光滑绝缘杆,杆上套着一个带负电的环p,它们在同一竖直平面内,把环从a端由静止释放,在环从a端向b端滑动过程中其电势能( )
A.一直增加 B.一直减少 C.先减少后增加 D.先增加后减少
第II卷(非选择题)
二、实验题(题型注释)
13.(11分)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1 是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)。
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
8
(iii)重复步骤(ii),再侧量6组R1和I2;
(iv)将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题:
① 现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 ,A2应选用 。
② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④ 根据以上实验得出Rx = Ω。
三、计算题(题型注释)
14.(14分)两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平内,另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为,导轨电阻不计,回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力(大小未知)作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时,cd杆正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。试求:
(1)杆ab中电流的方向和杆ab速度的大小;
(2)回路电阻消耗的电功率;
(3)拉力的大小。
8
15.(18分)从阴极K发射的电子经电势差U0=4500V的阳极加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之后,在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm的带有记录纸的圆筒(如图所示),整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计。已知电子质量m=0.9×10-30 kg,电子电量e=1.6×10-19C,不考虑相对论效应。
L2
K
P
B
D
ω
L1
d
U0
A
(1)若在两金属板上加上U1=1000V的直流电压(A>B),为使电子沿入射方向做匀速直线运动,应加怎样的磁场?
(2)若在两金属板上加上U2=1000cos2πt(V)的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以=4πrad/s的角速度匀速转动,确定电子在记录纸上的偏转位移随时间变化的关系式并定性画出1s钟内所记录的图形。(电子穿过AB的时间很短,可认为这段时间内板间电压不变)
y
x
O
16.(20分)如图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长L=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g,带电荷量q=2×10-6 C的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则
(1)小球到达最低点B时的速度是多大.
(2)小球的速度最大时绳与竖直方向的夹角是多大?
8
参考答案
1.AD
2.A
3.BC
4.BD
5.A
6.A
7.C
8.B
9.C
10.D
11.BD
12.C
13.①D C ②变大 ③关系图象如图所示 ④31
【解析】试题分析: ①由于Rx的电阻为几十欧姆,R0=10, R1是(0-99.9)故通过A1、A2的电流相差不多,而与Rx串联的电流表阻值需要已知,故A2选择电流表C,A1选择电流表D;
②电阻箱R1减小,则外电路总电阻减小,总电流变大,故滑动变阻器处分压升高,测电阻部分电压减小,为使I1不变需要增大R1电阻;
③关系图象如图
8
④由欧姆定律,解得,由图象的斜率可求,即带入数据解得Rx=31( Rx=30~32均合理)
考点:欧姆定律 测电阻的实验
14.(1)电流由 , (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)由右手定则可判断其中的电流方向为:
cd棒匀速运动有:,即回路中电流的大小:
又:
则ab的速度大小为:
(2)回路电阻消耗的电功率
(3)对ab棒匀速运动有:
考点:本题考查了法拉第电磁感应定律、右手定则、欧姆定律、平衡条件。
15.(1)应加垂直纸面向里,大小为的磁场
(2)
【解析】
试题分析:(1)由eU0=得电子入射速度
m/sm/s (2分)
8
加直流电压时,板间场强V/m (2分)
电子做直线运动时,由条件eE1= ev0B,
得应加磁场的磁感应强度T, (2分)
方向垂直纸面向里。 (2分)
(2)加交流电压时,A、B两极间场强(V/m)(2分)
电子飞出板间时偏距 (2分)
电子飞出板间时竖直速度
从飞离板到达圆筒时偏距
(2分)
在纸上记录落点的总偏距
(m) (2分)
因圆筒每秒钟转2周,故在1s内,纸上图形如图所示。
(4分)
考点:动能定理 类平抛运动
16.(1)1m/s;(2)arctan
8