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2017-2018学年度高二12月月考（物理）试题
命题： 校对: 时间 90分钟 满分 100分
一．选择题（题共12小题，每小题4分，共48分。第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.下列说法正确的是（ ）
A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B．卡文迪许最先通过实验测出了静电力常量
C．库仑研究了电荷之间的作用力，安培提出了电荷周围存在着它产生的电场
D．奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则
2.如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法不正确的是( )
A. 粒子可能带正电
B. 粒子在P点的动能大于在Q点动能
C. 粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能
D. 粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
3.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2, A1表量程大于A2表量程。若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 ( )
A. 图(a)中的A1示数小于A2的示数，图(b)中的A1指针偏角小于A2指针偏角
B. 图(a)中的的A1、A2的示数相同，图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
C. 图(a)中的A1指针偏角大于A2指针偏角，图(b)中的A1、A2的示数相同
D. 图(a)中的中的A1、A2的指针偏角相同，图(b)中的A1、A2的示数相同
4．中国电磁轨道炮即将服役，美军彻底急了,根据相关资料称，在中国电磁炮的炮口动能可以达到60兆焦以上，在将10.4公斤重的弹丸以每小时9010公里，相当于7倍音速的速度投送到160公里时，还能穿透三堵混凝土墙或者6块半英寸的厚钢板。
电磁轨道炮工作原理图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的4倍
C．将弹体质量减至原来的一半，电流I增加至原来2倍，其它量不变
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
5.如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为＋q的粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PMQ圆弧上，PMQ圆弧长等于磁场边界周长的。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 ( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力为( )
A. 0 B. ILB
C. ILB D. 2ILB
7．如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是( )
A．a B．b
C．c D．d
8.如图所示，在等量异号点电荷+Q和－Q的电场中，有一个正方形OABC，其中O点为两电荷连线的中点。下列说法正确的是（ ）
O
＋Q
－Q
C
A
B
A.A点电场强度比C的电场强度小
B.A点电势比B的电势高
C.将相同的电荷放在O点与C点电势能一定相等
D.移动同一正电荷，电场力做的功WCB=WOA
9.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S
上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小
10.某制药厂的污水(含有正、负离子)处理站的管道中安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加匀强磁场,在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极,通过测量两电极间稳定时的电压U,就可计算出污水的流量Q(单位时间内流过的污水体积)。当污水自左向右匀速流过时,下列说法正确的是 ( )
A.后表面的电势一定高于前表面的电势
B.若污水中正负离子数相同,则前后表面的电势差为零
C.两个电极间的电压U与污水流量Q成正比
D.污水中单位体积内的离子数越多,两电极间的电压U越大
11．如图所示，电动势为E，内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及理想电表组成闭合电路。当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段过程中，则( )
A．电流表读数增大
B．电容器所带电荷量增加
C．R2消耗的功率减小
D．电压表示数变化与电流表示数变化之比增加
12.如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t＝0时对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力F，g取10 m/s2。则( )
A. 木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动
B. 滑块开始做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10 m/s的匀速运动
C. 木板先做加速度为2 m/s2
的匀加速运动，再做加速度增大的运动，最后做加速度为3 m/s2的匀加速运动
D. t＝3 s后滑块和木板有相对运动
二．实验题（共16分）按要求作答
13．（8分）为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω)。有以下一些器材可供选择。
电流表：A1(量程0～50mA，内阻约12Ω) A2(量程0～3A，内阻约0.12Ω)
电压表：V1(量程0～3V，内阻很大) V2(量程0～15V，内阻很大)
电源：E(电动势约为3V，内阻约为0.2Ω) 定值电阻：R(30Ω，允许最大电流2.0A)
滑动变阻器：R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A) 滑动变阻器：R2(0～1kΩ，允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个，导线若干
(1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。(填字母代号)（每空1分）
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求测量值的范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)（3分）
(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝________。（2分）
14．（8分）（每空2分）某研究小组收集了手机中的锂电池。为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图甲所示的电路图，图中R为电阻箱。根据测量数据作出－图象，如图乙所示。(1)若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝______(用k、b表示)。
(2)若考虑电压表的内阻，从理论上分析，用上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的电动势______，测量出的内阻______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
三.计算题(共36分)
15.（12分）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，其原因可用图示电路解释．在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计.
（1）灯泡的电阻为多大；
（2）因电动机启动，车灯的电功率降低了多少；
（3）若电动机内阻为0.096Ω，电动机的效率为多少．
16.（12分）平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点与y轴正方向成60°角射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求
（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）粒子在磁场中的运动时间t；
（3）匀强电场的场强大小E．
17. （12分）如图所示，“L”型滑板，（平面部分足够长)，质量为4m，距滑板的A壁为Ll 距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体，小物体与滑板，及滑板与地面的摩擦均不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与小物体均静止，试求：
(1)释放小物体，第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1大小；
(2)若小物体与A壁碰后相对水平地面的速度大小为碰前的3/5，碰撞时间极短，则碰撞后滑板速度的大小；
(3)若滑板足够长，小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多少．
物理试题答案：
1.A 2.A3. D 4.D 5. D 6.B 7.C 8.C 9. ABC 10.AC 11.AC12.BC
13. （8分） (1)A1 V1 R1 （每空1分） (2)如图所示 （3分）
(3)－R （2分）
14. （8分）（每空2分）(1) （2）偏小，偏小
15．(12分) 解:（1）电动机未启动时，通过灯泡电流为I＝10 A， 电压U1＝12.5 V－10×0.05 V＝12 V 2分
所以灯泡电阻为R＝＝1.2 Ω 2分
（2）电动机启动时，灯泡两端的电压U2＝12.5 V－58×0.05 V＝9.6 V 1分
故车灯的电功率降低了ΔP＝ 2分 解得ΔP＝43.2 W 1分
（3） 解得 4分
16. （12分） 解：（1）因为粒子在电场中做类平抛运动，设粒子过N点时的速度为v，
根据平抛运动的速度关系粒子在N点进入磁场时的速度v==2v0 1分
根据牛顿第二定律 qvB= 2分
∴R=代入v=2v0得粒子的轨道半径R= 2分
（2）由和qvB= 得 1分
粒子在磁场中速度偏转角等于轨迹的圆心角，得到 由得 2分
（3）粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a，运动时间为t
由牛顿第二定律：qE=ma ① 1分
设沿电场方向的分速度为vy=at ② 1分
粒子在电场中x轴方向做匀速运动，由图根据粒子在磁场中的运动轨迹可以得出：
粒子在x轴方向的位移：Rsin30°+Rcos30°=v0t ③ 又 vy=v0tan60° ④1分
由①②③④可以解得 E= 1分
17 .（12分）（1）对物体，根据动能定理，有qEL1 = mv12 2分
得 2分
（2）物体与滑板碰撞前后动量守恒，设物体第一次与滑板碰后的速度为v1′；滑板的速度为v，则
Mv1 = mv1 ′ + 4mv 2分
若 则 因为v1 ′ = v ，则不符合实际，
故应取，则 2分
（3）在物体第一次与A 壁碰后到第二次与A 壁碰前，物体做匀变速运动，滑板做匀速运动，
在这段时间内，两者相对于水平面的位移相同．∴ 1分
即 1分
对整个过程运用动能定理得；电场力做功 2分
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