高二物理上学期第二次月考试题4.doc

江西省崇仁县第二中学2016-2017学年高二物理上学期第二次月考试题一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)1.如图是多用电表的原理图，通过选择开关k分别与123456连接，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表及欧姆表，则下列说法正确的是（） A.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表，与3、4相连是电压表，与5、6相连时是欧姆表 B.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表，与3、4相连是欧姆表电压表，与5、6相连时是电压表 C.作电流表时2比1量程大，作电压表时6比5量程大 D.作电流表或电压表时电流从红表笔流进黑表笔流出，作欧姆表时电流从红表笔流出黑表笔流进2.图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计开关S接通后流过R2的电流是S接通前的（） A.B.C.D.3.如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），虚线表示其运动轨迹，由图知（） A.粒子带正电 B.粒子运动方向是abcde C.粒子运动方向是edcba D.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长4.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（） A.增大匀强电场间的加速电压B.增大磁场的磁感应强度 C.减小狭缝间的距离D.减小D形金属盒的半径5.如图所示为“滤速器”装置示意图a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b板带上电量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO运动，由O射出，粒子所受重力不计，则a板所带电量情况是（） A.带正电，其电量为B.带正电，其电量为CBdv0 C.带负电，其电量为D.带负电，其电量为6.关于感应电流，下列说法中正确的是（） A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流 C.穿过某闭合线圈的磁通量为零时，线圈电路中一定没有感应电流 D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流7.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（） A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离 C.磁铁的加速度一定大于gD.磁铁下落过程机械能守恒8.如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（） A.B比A先亮，然后B熄灭B.A比B先亮，然后A熄灭 C.A、B一起亮，然后A熄灭D.A、B一起亮，然后B熄灭二、多选题(本大题共4小题，共16.0分)9.一个表头并联一个电阻R就改装成了一个大量程的电流表把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流，发现标准电表的读数为1A，改装电表的读数为0.9A为了使改装表准确，下列说法正确的是（） A.在R上并联一个大电阻B.在R上串联一个小电阻 C.将R的阻值稍微变大D.将R的阻值稍微变小10.如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是（） A.垂直纸面向外B.垂直斜面向下C.竖直向下D.水平向左11.为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口以一定的速度从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（） A.若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B.前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关 C.污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D.污水流量Q与U成正比，与a、b无关12.在倾角为的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b，先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直于导轨放置，此刻起a、c做匀速运动而b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计，则（） A.物块c的质量是（m1+m2）sin B.b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 C.b棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功等于a棒上消耗的电能 D.b棒放上导轨后，b棒中电流大小是三、填空题(本大题共2小题，共8.0分)13.如图所示，在磁感应强度为B的足够宽的匀强磁场中，有一个边长为L的正方形线框，线框平面与磁场垂直，则此时穿过线框的磁通量为 _ 若线框向右平移，线框中有无感应电流？ _ 若将线框翻转180，该过程磁通量的变化量为 _ 该过程有无感应电流？ _ 若将线框绕其中一边向外转90，则此时的磁通量变化为 _ 该过程中有无感应电流？ _ 14.如图所示为一个电磁流量计的示意图，截面为正方形的磁性管，其边长为d，内有导电液体流动，在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场，磁感强度为B现测得液体a、b两点间的电势差为U，则管内导电液体单位时间的流量Q= _ 四、实验题探究题(本大题共1小题，共9.0分)15.在“测定金属的电阻率”的实验中 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图1所示，则金属丝的直径为d= _ mm （2）某同学设计了如图2所示的电路测量该金属丝的电阻 （阻值约3） 可选用的器材规格如下： 电源 （电动势3V，内阻不计）； 电流表（00.6，内姐约0.5）； 电流表G（010mA，内阻为50）； 滑动变阻器R1 （阻值05，额定电流2A）； 滑动变阻器R2 （阻值01，额定电流1A）； 定值电阻R3=250； 定值电阻R4=2500； 开关S和导线若干 为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻办应选，滑动变阻器R应选 _ 某次测量时电流表G的读数为5.0mA，安培表示数为0.50A，计算Rx的准确值为 Rx= _ （计算结果保留3位有效数字）五、计算题(本大题共4小题，共35.0分)16.如图所示，质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒MN静止于水平导轨上，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，方向与导轨平面成角斜向下，求： （1）导体棒中电流的方向 （2）导体棒所受安培力的大小 （3）导体棒受到的支持力和摩擦力的大小 17.如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点不计重力求 （l）电场强度的大小 （2）粒子到达P2时速度的大小和方向 （3）磁感应强度的大小 18.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g求： （1）在答题纸上画出由b向a方向看去，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）在杆下滑达到最大速度时，电阻R消耗的电功率 19.如图所示，倾角为30的光滑斜面上，有一垂直于斜面向下的有界匀强磁场区域PQNM，磁场区域宽度L=0.1m将一匝数n=10匝、质量m=0.02kg、边长L=0.1m、总电阻R=0.4的正方形闭合线圈abcd由静止释放，释放时ab边水平，且到磁场上边界PQ的距离也为L，当ab边刚进入磁场时，线圈恰好匀速运动（g=10m/s2）求： （1）ab边刚进入磁场时，线圈所受安培力的大小及方向； （2）ab边刚进入磁场时，线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小； （3）线圈穿过磁场过程产生的热量 高二物理第二次月考测试题主标题答案和解析【答案】 1.B2.B3.C4.B5.B6.D7.A8.D9.BC10.BCD11.BD12.AD13.BL2；无；2BL2；有；BL2；有 14. 15.0.800；R1；R3；3.03 16.解：（1）有闭合电路的欧姆定律可知电流方向为N到M； （2）有闭合电路的欧姆定律I=，受到的安培力为F=BIL= （3）通过受力分析 答：（1）导体棒中电流的方向为N到M （2）导体棒所受安培力的大小 （3）导体棒受到的支持力和摩擦力的大小为， 17.解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a， 由牛顿第二定律及运动学公式有： v0t=2h qE=ma 联立式可得： （2）粒子到达P2时速度方向决定粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由x方向的速度分量和沿y方向的速度分量可得方向角（与x轴的夹角）为， v12=2ah =45 所以粒子是垂直P2P3的连线进入磁场的，P2P3是粒子圆周运动轨迹的直径，速度的大小为 （3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动的半径根据几何关系可知是r=， 由牛顿第二定律 所以 如图是粒子在电场、磁场中运动的轨迹图 答：（l）电场强度的大小为 （2）粒子到达P2时速度的大小为，与x轴成45夹角； （3）磁感应强度的大小为 18.解：（1）ab杆受三个力：重力mg，竖直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上受力示意图如图所示 （2）当ab杆速度为v时，感应电动势：E=BLv， 此时电路中电流：I=， ab杆受到的安培力：F=BIL=， 根据牛顿运动定律得：mgsin-=ma， 解得，a=gsin- （3）当ab杆受到的合力为零时，杆达到稳定， 由平衡条件得：mgsin=， 解得：vm=， 感应电动势：E=BLvm=， 电路电流：I=， 电阻R上的功率：P=I2R=； 答：（1）受力示意图如上图所示； （2）ab杆中的电流为，其加速度的大小为sin-； （3）电阻R消耗的电功率 19.解：（1）ab边刚进入磁场时线框做匀速运动，对线圈受力分析，如图所示，可知： 线圈所受安培力的大小F安=mgsin=0.1N 方向沿斜面向上 （2）线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动，设ab边刚进磁场时的速度为v，则由机械能守恒定律得： v2=mgLsin30 得：v=1m/s 线框切割磁感线产生的感应电动势 E=nBLv 线框中的感应电流I= 底边所受的安培力F安=nBIL 由以上各式解得：B=0.2T （3）分析可知线圈穿过磁场的过程中一直匀速运动，由能量守恒可得： Q=2mgLsin30=0.01J 答： （1）ab边刚进入磁场时，线圈所受安培力的大小为0.1N，方向沿斜面向上 （2）ab边刚进入磁场时，线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小是0.2T； （3）线圈穿过磁场过程产生的热量是0.01J 【解析】 1. 解：AB、由图示电路图可知，开关K接1、2时表头与两电阻并联，此时多用电表为电流表，接1时分流电阻阻值小，此时电流表量程大； 由图示电路图可知，开关接3、4时多用电表有内置电源，此时多用电表为欧姆表； 由图示电路图可知，开关接5、6时多表头与分压电阻串联，此时多用电表是电压表，接6时串联电阻大，接6时电压表量程大，故A错误，B正确； C、接1时分流电阻阻值小，此时电流表量程大，接6时串联电阻大，接6时电压表量程大，故C错误； D、多用电表作电流表或电压表时红表笔电势高黑表笔电势低，电流从红表笔流进黑表笔流出，多用电表作欧姆表时内置电源正极与黑表笔相连，电源负极与红表笔相连，多用电表作欧姆表时电流从红表笔流入黑表笔流出，故D错误； 故选：B 灵敏电流表表头G与分流电阻并联可以改装成电流表，表头与分压电阻串联可以改装成电压表，欧姆表有内置电源；电流表的分流电阻越小，电流表量程越大，电压表分压电阻越大，电压表量程越大；多用电流电流总是由红表笔流入黑表笔流出 本题考查了多用电表的结构，是一道基础题，知道电流表、电压表、欧姆表的改装原理是解题的前提与关键，分析清楚图示电路图即可解题 2. 解：设电源电动势为E，R1=R2=R3=R，则S接通时，I2=，S断开时，I2=， 所以=， 故B选项正确 故选：B 开关S接通前，R1、R2串联；S接通后，R2、R3并联后与R1串联根据欧姆定律，并结合串并联电路的特点求解 此题考查欧姆定律及电阻的串、并联要注意在采用比例法时，要用相同的量表示所研究的物理量 3. 解：A、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小，根据带电粒子在磁场中运动的半径公式：，粒子的半径将减小，故粒子应是由下方穿过金属板，故粒子运动方向为edcba，根据左手定则可得，粒子应带负电，故A错误； BC、带电粒子穿过金属板后速度减小，由r= 轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是edcba，故B错误，C正确； D、由T=可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为，故D错误； 故选：C 由半径的变化可知粒子运动方向；由轨迹偏转方向可知粒子的受力方向，则由左手定则可判断粒子的运动方向，由圆周对应的圆心角及周期公式可知时间关系 本题应注意观察图形，图形中隐含的速度关系是解决本题的关键，明确了速度关系即可由左手定则及圆的性质求解 4. 解：当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据qvmB=m，得vm=，则动能EK=mv2=，知动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能故B正确，ABC 错误 故选：B 回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关 解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等 5. 解：粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反方可通过平行金属板， 由左手定则可以判断知，电场强度方向竖直向下，a板带正电； 粒子所受洛伦兹力与电场力相等：qv0B=q，解得：U=Bv0d， 极板电荷量：Q=CU=CBv0d，故ACD错误，B正确； 故选：B 粒子在板间受到电场力与洛伦兹力作用而做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力合力为零，应用左手定则判断出洛伦兹力方向，然后判断极板带电性质，然后求出极板所带电荷量 本题考查带电粒子在复合场中的运动，理解滤速器的工作原理即可解题；本题是一道基础题，平时要注意基础知识的学习与掌握 6. 解：A、满足磁通量变化，但是没有满足闭合电路这个条件，故A错误； B、感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化就能产生感应电流若线圈整体在匀强磁场中运动，则导线中没有感应电流，故B错误； C、穿过某闭合线圈的磁通量为零时，但线圈电路中磁通量发生变化，则可以产生感应电流故C错误； D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流故D正确 故选：D 感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化就能产生感应电流可以分解为两个条件：1、闭合电路，2、磁通量发生变化这两个条件必须同时满足，才能有感应电流产生 本题要求理解感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化才能产生感应电流要产生感应电流，电路一定要闭合，穿过的磁通量还要变化，缺一不可 7. 解：A、B当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用故A正确，B错误 C、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g故C错误； D、下落过程机械能守恒，受到安培阻力，导致机械能不守恒，故D错误 故选：A 当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况 本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键楞次定律的另一结论：增反减同 8. 解：当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会一起亮 但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭；故ABC错误，D正确 故选：D 当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会同时发光根据电感线圈的电阻不计，会将B灯短路，分析B灯亮度的变化 本题考查了电感线圈L对电流发生突变时的阻碍作用，关键要抓住线圈的双重作用：当电流变化时，产生感应电动势，相当于电源；而当电路稳定时，相当于导线，能将并联的灯泡短路 9. 解：改装电流表示数小于真实值，则说明所并联电阻的分流太大，即分流电阻阻值偏小，所以只需让分流电阻R变的稍大些即可；故应在R上串联一个小电阻即可，故AD错误，BC正确； 故选：BC 明确电表改装原理，知道将电流表扩大量程实质上是采用并联小电阻分流的方式，所以根据分流原理以及误差情况即可明确如何调节接入电阻 本题考查的电流表的改装原理，要注意明确分流与电阻成反比，电阻大，分流小，反之电阻小则分流大 10. 解：A、磁场方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故A错误； B、磁场方向垂直斜面向下，根据左手定则，安培力平行斜面向上，导体棒可能平衡，故B正确； C、磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力水平向左，导体棒可能平衡，故C正确； D、磁场方向水平向左，根据左手定则，安培力竖直向上，当安培力与重力平衡时，导线可能平衡，故D正确； 故选：BCD 对导体棒受力分析，受到重力、支持力和安培力，根据左手定则得到安培力的方向，结合平衡条件分析 本题关键是根据左手定则判断安培力方向，由于斜面光滑，如果有支持力，则安培力平行斜面的分力应该是沿着斜面向上，否则不能平衡 11. 解：AB、根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与离子的多少无关故A错误、B正确 CD、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB=q， 解得U=vBb，电压表的示数与离子浓度无关v=， 则流量Q=vbc=，与U成正比，与a、b无关故D正确，C错误 故选：BD 根据左手定则判断洛伦兹力的方向，从而得出正负离子的偏转方向，确定出前后表面电势的高低最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出两极板间的电压，以及求出流量的大小 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及抓住离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡进行求解 12. 解：A、b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡 由b平衡可知，安培力大小F安=m2gsin 由a平衡可知：F绳=F安+m1gsin 由c平衡可知：F绳=mcg 联立解得物块c的质量为：mc=（m1+m2）sin，故A正确； B、b放上导轨之前，根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和，故B错误； C、b棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功等于a、b两棒上消耗的电能之和，故C错误； D、b棒放上导轨后，根据b棒的平衡可知，F安=m1gsin，又因为F安=BIL，可得b棒中电流大小是：I=，故D正确； 故选：AD a、b棒中电流大小相等方向相反，故a、b棒所受安培力大小相等方向相反，对b棒进行受力分析有安培力大小与重力沿斜面向下的分力大小相等，再以a棒为研究对象，由于a棒的平衡及安培力的大小，所以可以求出绳的拉力，再据C平衡可以得到c的质量c减少的重力势能等于各棒增加的重力势能和动能以及产生的电能，由此分析便知 从导体棒的平衡展开研究可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷 13. 解：线框平面与磁场垂直，则穿过线框的磁通量为=BL2，若线框向右平移，磁通量不变化，线框中无感应电流若将线框翻转180，该过程磁通量的变化量为2BL2该过程有感应电流产生 若将线框绕其中一边向外转90，则此时的磁通量变化为BL2，该过程中有感应电流； 故答案为：BL2，无，2BL2，有，BL2，有 当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流，磁通量大小为磁感强度与面积的乘积 解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，还可考查根据楞次定律判断感应电流的方向 14. 解：对离子有：qvB=q，解得：v= 流量等于单位时间流过液体的体积，有Q=vS=d2= 故答案为： 导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电势差，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出离子的速度，再根据Q=vS求出导电液体的流量 解决本题的关键理解最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出离子的流动的速度，从而得出流量 15. 解：解：（1）固定刻度读数为0.5mm+0.0130.0=0.800mm，则此金属丝的直径为0.800mm （2）根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为： R=15，由于待测电阻电阻为3，所以滑动变阻器应用R1 根据串分压原