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承德二中高一年级下学期第三次月考物理试题
Ⅰ卷
一、选择题:（共16小题，每小题4分，共64分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分）
1．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分贝为2l和2d；将甲乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压比值U甲：U乙应满足： ( C )
A.1:1 B. C. D.2:1
2．有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程为“×1”、“×10”、“×100”、“×1K”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减少误差，他应该换用的欧姆挡和测量方法是: ( D )
A．用“×1K”挡，不必重新调整调零旋钮 B．用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C．用“×1K”挡，必须重新调整调零旋钮 D．用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
3．两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的，V1表的量程是5V, V2表的量程是15V，把它们串联起来接入电路中，则: ( B )
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等
B．它们的示数之比为l:3，指针偏转角度相等
C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3
4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，电流表A和电压表V均可视为理想电表。闭合开关S后，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中: ( C )
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变暗
C．电源的总功率变大，效率变小
D．通过定值电阻R1的电流方向自右向左
5．一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上: ( C )
A．串联一个9.5Ω的电阻 B．并联一个10 kΩ的电阻
C．串联一个9.5kΩ的电阻 D．并联一个9.5Ω的电阻
6. 关于重力不计的带电粒子的运动的描述中，正确的是( B )
A. 只在电场(E≠0)中，带电粒子可以静止B. 只在电场(E≠0)中，带电粒子可以做匀速圆周运动
C. 只在匀强磁场(B≠0)中，带电粒子可以匀变速曲线运动
D. 只在匀强磁场(B≠0)中，带电粒子可能做匀变速直线运动
7. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（ B ）
A. 两环静止不动 B. 两环互相靠近
C. 两环互相远离 D. 两环同时向左运动
8.如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹．中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失．则( C )
A. 粒子带正电 B. 粒子的运动路径是abcde
C. 粒子的运动路径是edcba
D. 粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长
9. 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去。现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是( B )
A. 减小电流I的值: B. 增大磁感应强度B的值
C. 减小磁感应强度B的值
D. 改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行
10．在等边三角形的三个顶点a、b、c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．过c点的导线所受安培力的方向 ( C )
A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边
11．在下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是 ( AC )
12.
如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（ ACD ）
A. 磁铁对桌面的压力增大 B. 磁铁对桌面的压力减少
C. 桌面对磁铁没有摩擦力 D. 磁铁所受的合力不变
13. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是: ( BC )
A. a粒子动能最大 B. c粒子速率最大
C. a粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们做圆周运动的周期TaRA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表应该是(AB)
A．V1与A1 B．V1与A2
C．V2与A1 D．V2与A2
16．（多选）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是: ( ABC )
A．电源1与电源2的内阻之比是11：7
B．电源1与电源2的电动势之比是1：1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2
Ⅱ卷
二、实验题（本题共2小题，共20分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.）
17．(1)用游标为20分度的卡尺测量某一物体的宽度如图甲所示，其读数为 mm；用螺旋测微器测某一物体的长度如图乙所示，其读数为 mm．
(2)如上右图所示为一正在测量中的多用电表表盘．
①如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为______Ω.
②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________mA.
18.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右，内阻r约为50 Ω)．已知该电池允许输出的最大电流为150 mA.该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2 kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999 Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A. 2 Ω B. 20 Ω C. 200 Ω D. 2000 Ω
本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻．
(2)在图乙的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接．
(3)该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图丙所示，其读数为________．
(4)改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图丁所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为_____V，内阻r为________Ω.(结果保留两位有效数字)
(5)用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系E测________E真，r测________r真(填“大于”“小于”或“等于”)．
三、计算题:
19. 如图所示的电路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝20 μF。当开关S断开时，电源所释放的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4 W。求：
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)闭合S时，电源的输出功率；
(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？
解析 (1)S断开时E＝I1(R2＋R3)＋I1r①
P1＝EI1②
S闭合时E＝I2(R3＋)＋I2r③
P2＝EI2④
由①②③④可得I1＝0.5 A，I2＝1 A，E＝4 V，
r＝0.5 Ω。
(2)闭合S时，电源的输出功率
P＝IR外＝12× W＝3.5 W。
(3)S断开时，U2＝I1R2，Q1＝CU2＝20×10－6×0.5×6 C＝6×10－5
C；S闭合，电容器两端的电势差为零，则Q2＝0。
20.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？
解析：首先要知道输入功率是电动机消耗的总功率，而输出功率是机械功率．消耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能量守恒定律可求解．
(1)根据焦耳定律，热功率为
PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W.
(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
P入＝IU＝1×5 W＝5 W
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率
P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W.
(3)电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，在10 s内P出t＝mgh.
解得h＝＝ m＝2 m.
(4)机械效率η＝＝×100%＝80%.
21. 如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：
(1)电子从磁场中射出时距O点多远；
(2)电子在磁场中运动的时间为多少．
【解析】试题分析：（1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，由几何关系可解得圆心角为60°，则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径r
解得
所以电子从磁场中射出时距O点的距离为
（2）电子在磁场中的运动周期
电子在磁场中的运动时间应为
22.如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平成θ角的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计．求：
(1)若导轨光滑，电源电动势E多大时能使导体杆静止在导轨上？
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体不能静止在导轨上，则要使杆静止在导轨上，电源的电动势应多大？
解析：(1)将空间立体图改画为如图所示的侧视图，并对杆进行受力分析，由平衡条件得F－Nsinθ ＝ 0，Ncosθ－mg＝0，而F＝BId＝ Bd
由以上三式解得 E＝
(2)有两种可能性：一种是E偏大，I偏大，F偏大，导体杆有上滑趋势，摩擦力f沿斜面向下，选沿斜面向上为正方向，根据平衡条件有
Fcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋ Fsinθ)＝0
根据安培力公式有F＝Bd
以上两式联立解得E1＝.
另一种可能是E偏小，摩擦力f沿斜面向上，同理可得 E2＝
综上所述，电池电动势的取值范围是
≤E≤.
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