四川省成都外国语学校2019-2020高二12月月考物理试题（Word版含答案）.doc

成都外国语学校高 2018 级高二上期 12 月月考 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题） 满分 100 分 考试时间：100 分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共 44 分） 一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分) 1．下面说法正确的是 A．元电荷实质上是指电子或质子本身 B．只有很小的带电物体才能视为点电荷 C．任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 D．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 2．关于物理科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是 A．劳伦斯发明了回旋加速器 B．奥斯特发现电流磁效应 C．安培提出了分子电流假说 D．焦耳创造性地在电场中引入电场线 3．如右图所示，一带电小球用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线 烧断，则小球在电场中将做 A．自由落体运动 　 　 B．曲线运动 C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动 　 D．变加速直线运动 4．关于磁场，下列说法中正确的是 A． 带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛仑兹力的作用 B． 磁感应强度的大小和方向与放在其中的通电导线的受力大小和方向无关 C． 通电导线受到安培力大的地方磁感应强度一定大 D． 根据公式 错误！未找到引用源。，带电粒子在匀强磁场中的运动周期T 与 v 成反比 5．在如图所示的 U－I 图象中，直线①为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线②为 某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路，由图象 可知下列说法错误的是 v rT π2=A．电源的电动势为 3V，内阻为 0.5Ω B．电阻 R 的阻值为 1Ω C．电源的输出功率为 2W D．电源的效率为 66.7% 6．电源、开关 S、定值电阻 R1、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平 行板水平放置。当开关 S 闭合，并且无光照射光敏电阻 R2 时，一带电液滴恰好 静止在电容器两板间的 M 点。当用强光照射光敏电阻 R2 时，光敏电阻的阻值变 小，下列说法正确的是 A．液滴向下运动 B．电阻 R1 消耗的电功率减少 C．电容器所带电荷量减少 D．电容器两极板间电压变大 7．如图所示，圆环和长直导线 MN 均处于纸面内，P、Q 是关于导线对称的两点，当导线 MN 中 通以从 M→N 的电流时，下列说法正确的是 A．P、Q 两点的磁感应强度大小相同，方向相反 B．P 点处磁感应强度方向垂直纸面向里 C．圆环向右运动直到远离通电导线，环内磁通量一直减小 D．圆环向右运动直到远离通电导线，环内磁通量先增大、后减小 8．磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为 v 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度 为 B 的匀强磁场中，在相距为 d、宽为 a、长为 b 的两平行金属板间便产生电压。如果把上、 下板和电阻 R 连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分 布，电阻率为 ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是 A． 上板为正极，电流 B． 上板为负极，电流 C． 下板为正极，电流 D． 下板为负极，电流 二、多项选择题(每题 4 分，共 20 分，选全得 4 分，少选得 2 分，有错选得 0 分) dRab BdvabI ρ+= bRab BvadI ρ+= 2 dRab BdvabI ρ+= bRab BvadI ρ+= 29．如图所示，是速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹。不 计带电粒子的重力，则下列相关说法中正确的是 A．该束带电粒子带正电 B．速度选择器的 P1 极板带负电 C．能通过狭缝 S0 的带电粒子的速率等于 EB1 D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 S0，粒子的比荷越大 10．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a、b、c 三点所 在直线平行于两电荷的连线，且 a 和 c 关于 MN 对称，b 点位于 MN 上，d 点位于两电荷的连线 上。以下判断正确的是 A．b 点电场强度大于 d 点电场强度 B．b 点电场强度小于 d 点电场强度 C．a、b 两点间的电势差等于 b、c 两点间的电势差 D．试探电荷+q 在 a 点的电势能小于在 c 点的电势能 11．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中的四个点，D 是 BC 的中点，A、B、C 构成一个直角 三角形， ∠ABC=60°，AB 长为 1 m，匀强电场电场线与三角形所在平面平行，已知 φA＝5V、φB ＝－5V、将一带电量为 q=2×10-5C 的正电荷从 A 点移到 C 点，克服电场力做功 2×10-4J，则下列说法正确的是 A．场强的方向垂直 AD 连线斜向下 B．场强的方向垂直于 BC 斜向下 C．场强的大小为 V/m D．场强的大小为 10 V/m 12．如图所示，以直角三角形 AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为 B，∠A＝60°，AO＝a。在 O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种 带负电的粒子，粒子的比荷为 q m，发射速度大小都为 v0，且满足 v0＝ qBa m ， 发射方向用图中的角度 θ 表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力 作用），下列说法正确的是 A．粒子不可能打到 A 点 B．以 θ＝0°和 θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间相等 C．以 θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 3 320D．在 AC 边界上只有一半区域有粒子射出 13.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为 m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力 F 将小球向下压至某位置静止．现撤去 F，小 球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为 W1 和 W2，小球 离开弹簧时速度为 v，不计空气阻力，则上述过程中 A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B．小球的重力势能增加－W1 C．小球的机械能增加 W1＋ 1 2mv2 D．小球离开弹簧时的动能大于 W2－W1 第 II 卷（非选择题 共 54 分） 三、实验题(每空 2 分，共 16 分) 14.（6 分）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表 A1（内阻 Rg=100 Ω，满偏电流 Ig=3 mA） B．电流表 A2（内阻约为 0.4 Ω，量程为 0.6 A） C．定值电阻 R0=900 Ω D．滑动变阻器 R（5 Ω，2 A） E．干电池组（6 V，0.05 Ω） F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺（1）如图甲，用螺旋测微器测金属棒直径为________mm；如图乙， 用刻度尺测出金属棒长度为 10.23cm。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值： （3）用“×1 Ω”挡指针静止时如图丙所示，则金属棒的阻值约为________Ω。 （3）该同学根据提供的器材，设计实验电路如图丁，并测得电流表 A1 示数为 2.8mA，电 流表 A2 示数为 0.30A，则金属棒电阻 Rx=________Ω。（保留两位有效数字） 15.（10 分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是下图中的________（选填“甲”或“乙”）； （2）现有电流表（0～0.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表（0～15 V） B．电压表（0～3 V） C．滑动变阻器（0～50 Ω） D．滑动变阻器（0～500 Ω） 实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；（选填相应器材前的字母） （3）另一同学从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为 999.9 Ω，可当标准 电阻用）、一只电流表（量程 Ig＝0.6 A，内阻 rg＝0.2 Ω）和若干导线。 ①根据测定电动势 E 和内电阻 r 的要求，设计实验电路图并画在虚线框内； ②闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值 R，读出与 R 对应的电流表的示数 I，并作记录； 丙 丁计算出每个电流值 I 的倒数 1 I，并作出 R－ 1 I图象；若得到的 R－ 1 I图象斜率为 k，R 轴上截距绝对值为 b，则该电池的电动势 E＝________，内电阻 r＝________。 四、计算题（共 40 分。要求写出必要的公式和文字说明） 16．（8 分）在一个水平面上建立 x 轴，在过原点 O 垂直于 x 轴的平面的右侧空间有一个匀 强电场，电场强度大小 E＝6.0×105 N/C，方向与 x 轴正方向相同。在 O 处放一个电荷量 q＝ －5.0×10－8 C，质量 m＝1.0×10－2 kg 的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数 μ＝ 0.20，沿 x 轴正方向给物块一个初速度 v0＝2.0 m/s，如图所示。g 取 10m/s2，求物块最终 停止时的位置。 17．（10 分）如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势 E＝50V，内阻 r＝1Ω 的电源和滑 动变阻器 R，导轨的宽度 d＝0.2m，倾角θ=37°。质量 m＝0.11kg 的细杆 ab 垂直置于导轨上， 与导轨间的动摩擦因数 μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度 B＝2.2T 的匀强磁场中， 导轨与杆的电阻不计。现调节 R 使杆 ab 静止不动。sin37°=0.6，cos37°=0.8， g 取 10 m/s2。求： （1）若摩擦力为 0 时，滑动变阻器 R 接入电路电阻大小； （2）滑动变阻器 R 有效电阻的取值范围。18（10 分）．相距为 L 的平行金属板 M、N，板长也为 L，板间可视为匀强电场，两板的左端与 虚线 EF 对齐，EF 左侧有水平匀强电场，M、N 两板间所加偏转电压为 U，PQ 是两板间的中 轴线。一质量为 m、电量大小为+q 的带电粒子在水平匀强电场中 PQ 上 A 点由静止释放，水平 电场强度与 M、N 之间的电场强度大小相等，结果粒子恰好从 N 板的右边緣飞出，立即进入垂 直直面向里的足够大匀强磁场中 ，A 点离 EF 的距离为 L/2；不计粒子的重力，求： （1）磁感应强度 B 大小 （2）当带电粒子运动到 M 点后，MN 板间偏转电压立即变为−U,（忽略电场变化带来的影响） 带电粒子最终回到 A 点，求带电粒子从出发至回到 A 点所需总时间。19（12 分）．如图甲所示，在竖直平面内建立一平面直角坐标系 xoy，x 轴沿水平方向。第二 象限内有一水平向右的场强为 E1 的匀强电场，第一、四象限内有一正交的场强为 E2 竖直向上 的匀强电场和磁感应强度为 B 的匀强交变磁场，匀强磁场方向垂直纸面。从 A 点以 v0=4m/s 竖 直向上射出一个比荷为 的带正电的小球（可视为质点），并以 v1=8m/s 的速度从 y 轴上的 C 点水平向右进入第一象限，且在第一象限内刚好沿圆弧作圆周运动。取小球从 C 点 进入第一象限的时刻为 t=0，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为 正方向），g=10 m/s2。求： （1）小球从 A 点运动到 C 点的时间 t1 和匀强电场 E2 的场强； （2）x 轴上有一点 D，OD=OC，若带电粒子在通过 C 点后的运动过程中不再越过 y 轴且沿 x 轴正方向通过 D 点，求磁感应强度 B0 和磁场的变化周期 T0。 210 C/kgq m =高二物理 12 月月考物理参考答案及评分意见 一、单项选择题（每小题 3 分，共 24 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C B C D A C 二、多项选择题（每小题 4 分，共 20 分） 题号 9 10 11 12 13 答案 AD BC AC BD BD 三、实验题（共 16 分） 14．（1）6.123（6.121~6.125），（2）17.0；（3）9.4。（每空 2 分，共 6 分） 15．（1）甲；（2 分） （2）B，C；（每空 2 分，共 4 分） （3）①如图所示（2 分）；② k，b-0.2（每空 1 分，共 2 分）。 四、计算题（共 40 分） 16．（8 分）解： 物块先在电场中向右减速，设运动的位移为 x1，由动能定理得： ………………① 解①得： x1＝0.4 m ………………② 根据题意可知，当物块速度减为零时： ………………③ 所以物块将沿 x 轴负方向加速，跨过 O 点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在 O 点左 侧某处，设该点距 O 点距离为 x2，对全程由动能定理有： ………………④ 联解②④得： x2＝0.2 m ………………⑤ 评分参考意见：本题满分 8 分，其中①③④式 2 分，②⑤式各 1 分；若有其他合理解法 且答案正确，可同样给分。 17．（10 分）解： （1）对 ab 棒进行受力分析可得： 2 01 2 10)( mvxmgqE −=+− µ 0>− mgqE µ 2 021 2 10)2( mvxxmg −=+− µ ……………① ………………② 联立①②得： R=25.67Ω ………………③ （2）由题意知：当 ab 棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小，当 ab 棒具有向上的运 动趋势时所受安培力最大，其受力分析分别如图所示。由物体平衡条件有： ……………④ ……………⑤ ……………⑥ ……………⑦ 设导体棒所受安培力为 F1、F2 时对应 R 的值为 R1 和 R2，则有： ……………⑧ ……………⑨ 联解⑤⑥⑦⑧⑨得： ……………⑩ 评分参考意见：本题满分 10 分，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式各 1 分；若有其他合理解法且 答案正确，可同样给分。 θtan0 mgF = rR EBdF +=0 1 1cos sin 0F N mgθ µ θ+ − = 1 1 sin cos 0N F mgθ θ− − = 2 2cos sin 0F N mgθ µ θ− − = 2 2 sin cos 0N F mgθ θ− − = 1 1 EBd FR r =+ 2 2 EBd FR r =+ 2 1R R R≤ ≤ 9 109RΩ ≤ ≤ Ω18．（10 分）解： （1）由题意知：对粒子在水平电场中从点 A 到点 O：有： ……………① 在竖直向下的电场中从点 O 到 N 班右侧边缘点 B： 水平方向： ……………② 竖直方向： ……………③ 在 B 点设速度 v 与水平初速度成 θ 角 有： ……………④ 粒子在磁场中做匀速圆周运动 由几何关系可得： ……………⑤ 又： ……………⑥ 联解①②③④⑤⑥得： ……………⑦ 02 1 2 2 −= mvl L Uq tvL 0= 2 2 1 2 tmL qUL = 122tan =×= L L θ LR 2 2= R vmqvB 2 = q mUB L 2= O B C（2） 粒子在磁场中运动的圆心角 在水平电场中运动时间： ……………⑧ 总的时间： ……………⑨ 联解得： ……………⑩ 19.（12 分）解： （1）小球从 A 到 C 竖直方向受重力作用做匀减速运动，有： ……………① 小球进入第一象限内恰作圆周运动，有： ……………② 解代入数据得： t1=0.4s ……………③ E2=0.1N/C ……………④ （2）设粒子在第一象限内做圆周运动运动圆轨道半径为 R，周期为 T，C 到 O 的距离为 y，作出其运动轨迹如图所示。有： ……………⑤ ……………⑥ 要粒子沿 x 轴通过通过 D 点，则由图中几何关系有： ……………⑦ ……………⑧ ……………⑨ 2 3πα = qB m v RT ππ 22 == Tt π α 2: =′在磁场中运动时间 mL qU v a vt 00 ==′′ tttt ′+′′+= 22总 qU mLLt ）（总 4 34 π+= 0 1 vt g = 2 0mg qE− = 2 1 0 1 vB qv m R = 2 0 2 vy g = (2 )y n R= 1 2 RT v π= 0( )2 Tt n nT= =联解⑤⑥⑦⑧⑨得： B0=0.2n （T） (n=1,2,3…)或 B0=0.1n （T） (n=2,4,6…) ……………⑩ （s） (n=1,2,3…)或 （s） (n=2,4,6…) ……………⑪ 评分参考意见：本题满分 12 分，其中⑤式 2 分，①②③④⑥⑦⑧⑨⑩⑪各 1 分；若有其 他合理解法且答案正确，可同样给分。 0 20T n π= 0 10T n π=