江苏省南京师大苏州实验学校2019-2020学年高二物理上学期9月月考试题（含解析）

江苏省南京师大苏州实验学校2019-2020学年高二物理上学期9月月考试题（含解析）一、单选题（3*7=21）1.首先发现电流的磁效应的科学家是()a. 特斯拉b. 安培c. 奥斯特d. 法拉第【答案】c【解析】【详解】奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家。a. 特斯拉与分析不相符，故a项与题意不相符；b. 安培与分析不相符，故b项与题意不相符；c. 奥斯特与分析相符，故c项与题意相符；d. 法拉第与分析不相符，故d项与题意不相符。2.下列说法正确的是a. 一小段通电导线在磁场中某点，若不受磁场力的作用，该点的磁感强度一定为零b. 当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零c. 某一点电荷在电场中的受力方向，即为该点电场线的切线方向d. 磁感线是从磁体的n极发出，终止于s极【答案】b【解析】【详解】a.一小段通电导线在磁场中某点，不受磁场力的作用，该点的磁感强度不一定为零，也可能是由于通电导线与磁场平行，故a错误。b. 根据匀强磁场中磁通量的一般计算公式=bssin，当平面跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过这个平面，所以穿过这个平面的磁通量必为零，故b正确c. 正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，电场线切线方向为场强方向，则电荷所受电场力方向不一定与电场线切线方向一致。故c错误。d. 在磁体外部磁感线从磁体的n极发出到s极，在磁体的内部，磁感线从s极到n极，d错误。3.有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为i，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为 a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为v，由于铜导线的横截面积为s，则在时间内，电子经过的导线体积为v=vs。又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为n=nvs。由于流经导线的电流为i，则在时间内，流经导线的电荷量为q=i，而电子的电荷量为e，则时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：，故c正确，abd错误。4.如图所示，电源的电动势为30 v，内电阻为1 ，一个标有“6 v,12 w”的电灯与一个绕线电阻为2 的电动机串联开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()a. 36 wb. 44 wc. 48 wd. 60 w【答案】a【解析】【详解】电路中电灯正常发光，所以ul6 v，则电路中电流为，电动机两端的电压umeirul30 v21 v6 v22 v，则电动机输出的机械功率p出p电p热umii2rm222 w42 w36 w.a36 w与计算结果相符，a正确。b44 w与计算结果不符，b错误。c48 w与计算结果不符，c错误。d60 w与计算结果不符，d错误。5.如图所示，直导线ab与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通有图示方向电流时，从左向右看，线圈将() a. 不动b. 顺时针转动，同时靠近导线c. 逆时针转动，同时离开导线d. 逆时针转动，同时靠近导线【答案】d【解析】【详解】根据安培定则可知，通电导线ab在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里。采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，圆环将逆时针转动。再用特殊位置法：圆环转过时，通电直导线ab对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近ab则从左向右看，线圈将逆时针转动，同时靠近直导线aba.不动与分析不符，故a项与题意不相符；b. 顺时针转动，同时靠近导线与分析不符，故b项与题意不相符；c. 逆时针转动，同时离开导线与分析不符，故c项与题意不相符；d. 逆时针转动，同时靠近导线与分析相符，故d项与题意相符。6.用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图，如图乙所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直于纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场，下列关于实验现象和分析正确的是a. 仅增大励磁线圈中的电流，电子运动径迹的半径变大b. 仅增大电子枪中加速电场的电压，电子做圆周运动的周期不变c. 仅增大电子枪中加速电场的电压，电子运动径迹的半径变小d. 要使电子形成图乙所示的运动径迹，励磁线圈中应通以逆时针方向的电流【答案】b【解析】【详解】a、c、电子在加速电场中加速，由动能定理有： 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有： 解得： 可见保持加速电压不变，增加励磁电流，即b增大，电子束形成圆周的半径减小；仅升高电子枪加速电场的电压，电子束形成圆周的半径增大；故a，c错误.b、电子在磁场中运动的周期：，与电子的速度无关，与加速电场的大小无关，故仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期不变，故b正确；d、若励磁线圈通以逆时针方向电流，由安培定则知，产生的磁场向外，根据左手定则判断知，电子进入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子的运动轨迹不可能是图中所示，同理，可得励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成结构示意图中的电子运动径迹，故d错误.故选b.7.如图所示电路，所有电表均为理想电表，.当闭合开关s，触片p向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、在同一时刻的读数分别是、；电表示数的变化量的绝对值分别是、，那么下列说法正确的是( )a. 减小，增大b. 增大，减小c. 为定值、增大d. 电源的输出功率在减小，效率在降低【答案】b【解析】【详解】a、当触片p向左滑动过程中，导致电阻变大，则总电阻变大，总电流变小，即减小，因内电压变小，那么外电压增大，由于电阻电压减小，即示数减小，则的示数增大，因此通过电阻的电流在增大，则流过的电流在减小，故a错误，b正确；c、由图可知，均为定值，故c错误；d、根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由题意，开始时外电阻大于电源内阻，则当变阻器的滑动触头p向左移动时，外电路总电阻增大，电源输出的电功率减小，而电源的供电效率，外电阻增大，路端电压u增大，电源的供电效率提高，故d错误。二、多选题（4*5=20）8.质量为的通电导体棒置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为，导体棒与导轨间的动摩擦因数为。有电流时，恰好在导轨上静止，如图所示。图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（ ）a. b. c. d. 【答案】ab【解析】【详解】a. 导体棒受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故a正确；b. 导体棒受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，故b正确c. 导体棒受重力，竖直向下的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故c错误；d. 导体棒受重力、水平向左的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故d错误。9.如图所示，r1为定值电阻，r2为可变电阻，e为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()a. 当r2r1r时，r2获得最大功率b. 当r1r2r时，r1获得最大功率c. 当r20时，r1获得最大功率d. 当r20时，电源的输出功率最大【答案】ac【解析】【详解】a在讨论r2的电功率时，可将r1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻r2与电动势为e、内阻为r1r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示)，r2的电功率是等效电源的输出功率显然当r2r1r时，r2获得的电功率最大，a项正确；bc讨论r1的电功率时，由于r1为定值，根据pi2r知，电路中电流越大，r1上的电功率就越大(p1i2r1)，所以，当r20时，r1获得的电功率最大，故b项错误，c项正确；d讨论电源的输出功率时，r1r2为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出r1和r的具体数值，所以当r20时，电源输出功率不一定最大，故d项错误10.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，m、n为轨道的最低点，则()a. 两小球到达轨道最低点的速度vmvnb. 两小球到达轨道最低点的速度vmvnc. 小球第一次到达m点的时间大于小球第一次到达n点的时间d. 在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端【答案】bd【解析】【详解】ab.小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以只有重力做功。在电场中受的电场力向左，下滑过程中电场力做负功，所以到达最低点时速度关系为vmvn，故a错误，b正确；c.整个过程的平均速度 ，所以时间tmtn，故c错误；d. 由于电场力做负功，电场中的小球不能到达轨道的另一端。故d正确。故选：bd11.磁电式电流表的构造如图(a)所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图(b)所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线图停止转动时满足nbis=k，式中n为线圈的匝数，s为线圈的面积，i为通过线圈的电流，b为磁感应强度，为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。由题中的信息可知a. 该电流表的刻度是均匀的b. 线圈转动过程中受到的安培力的大小不变c. 若线圈中通以如图(b)所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动d. 线圈中通电流时，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动【答案】abd【解析】【详解】a磁场是均匀地辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，螺旋弹簧的弹力与转动角度成正比，故该电流表的刻度是均匀的，故a正确；b磁场是均匀地辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，线圈转动过程中各个位置的磁场的磁感应强度大小不变，故受到的安培力的大小不变，故b正确；c若线圈中通以如图（b）所示的电流时，根据左手定则，左侧受安培力向上，右侧受安培力向下，故时顺时针转动，故c错误；d线圈中通电流时，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动，随着弹力的增加，当弹力与安培力平衡时线圈停止转动，选项d正确。12.如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，套在水平放置的粗糙绝缘细杆上，圆环直径略大于细杆直径。已知细杆处于磁感应强度为b的水平匀强磁场中，给圆环初速度使其向右运动起来，在运动过程中圆环的电荷量不变，经历变速运动后圆环最终处于平衡状态。则从开始运动到最终处于平衡状态，圆环克服摩擦力做的功可能为（ ）a. 0b. c. d. 【答案】bd【解析】【详解】a、圆环经历变速运动后圆环最终处于平衡状态，故，因而圆环在速度为受到杆的作用力不为零，存在摩擦力，故摩擦力做功不为零，故a错误；b、当时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：，解得：，故b正确；cd、当时，圆环先做减速运动，当时，不受摩擦力，做匀速直线运动，则有；根据动能定理得：，代入解得：，故c错误，d正确。三、实验题（42分）13.如图甲所示，游标卡尺读数为_mm，如图乙所示，螺旋测微器读数为_mm【答案】 (1). 50.15 (2). 0.730【解析】【详解】1游标卡尺读数为：5cm+0.05mm3=50.15mm；2螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm23.0=0.730mm14.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关k和两个部件s、t.请根据下列步骤完成电阻测量.（1）旋动部件_（填“s”或“t”），使指针对准电流的“0”刻度线.（2）将k旋转到电阻挡“100”的位置.将插入“+”“”插孔的表笔短接，旋动部件_（填“s”或“t”），使指针对准电阻的_（填“0”或“”）刻度线处.（3）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量_.a.将k旋转到电阻挡“1k”的位置b.将k旋转到电阻挡“10”的位置c.将两表笔的金属部分分别与被测电阻相接d.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准【答案】 (1). s (2). t (3). 0 (4). adc【解析】【详解】第一空.首先要对表盘机械调零，所以旋动的部件是s.第二空.选择倍率后，接着是欧姆调零，将连接“”“”插孔的表笔短接，旋动部件t；让表盘指针指在最右端电阻的零刻度线处.第三空.让表盘指针指在最右端电阻零刻度线处.第四空.当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大，所以正确顺序是adc.15.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度如图13所示为某磁敏电阻在室温下的电阻磁感应强度特性曲线，其中rb、r0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值为了测量磁感应强度b，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值rb.请按要求完成下列实验 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.61.0 t，不考虑磁场对电路其他部分的影响)要求误差较小提供的器材如下：a磁敏电阻，无磁场时阻值r0150 b滑动变阻器r，总电阻约20 c电流表a，量程2.5 ma，内阻约30 d电压表v，量程3 v，内阻约3 ke直流电源e，电动势3 v，内阻不计f开关s，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：123456u(v)0.000.450.911.501.792.71i(ma)0.000.300.601.001.201.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值rb_.结合题图可知待测磁场的磁感应强度b_t.(3)试结合题图简要回答，磁感应强度b在00.2 t和0.41.0 t范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？_.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？_.【答案】（1）见解析图（2）1500；0.90（3）在00.2t范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0. 41.0t范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变。【解析】（1）当b0.6t时，磁敏电阻阻值约为6150900，当b1.0t时，磁敏电阻阻值约为111501650由于滑动变阻器全电阻20比磁敏电阻阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于，所以电流表应内接电路图如图所示（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：，故电阻的测量值为（15001503都算正确）由于，从图1中可以读出b0.9t方法二：作出表中的数据作出ui图象，图象的斜率即为电阻（略）（3）在00.2t范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.41.0t范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的u、i值求电阻第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题16.在测电源电动势和内阻的实验中，经常用到如图1所示的两种电路图。（1）在测定一节干电池电动势和内阻时，为尽量减小实验误差，应选择图1中的_（选填“甲”或“乙”）电路，现有电流表（）、开关、导线若干，以及以下器材：a. 电压表（）b. 电压表（）c. 滑动变阻器（）d. 滑动变阻器（）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）（2）某同学在实验时，分别利用图1中的甲、乙两个电路图对待测电源进行了测量，并根据实验数据分别绘制出了相应的图，如图2所示，则直线_（选填“a”或“b”）对应图1中甲电路的测量数据；根据两条图，该电源电动势的准确值_，内阻的准确值_（用、表示）【答案】 (1). 甲 (2). b (3). c (4). (5). (6). 【解析】【详解】（1）1由于电流表内阻与电源内阻接近，故在测量时应采用相对电源的电流表外接法，故选择图1中的甲图进行测量；2由于一节干电池电动势只有，故电压表应选择量程的；3而由于电源内阻较小，为了便于测量，滑动变阻器应选择总阻值较小的。（2）4采用甲图进行实验时，由于采用电流表相对电源的外接法，电压表的分流而使电流表示数偏小，因此测出的电动势和内电阻均偏小；而乙图中采用相对电源的内接法，实验结果中将电流表内阻等效为了电源内阻，因此测量出的内阻值偏大；图象斜率较大，故直线为甲电路所测量的数据。56采用乙电路测量时，当外电路断路时，电流表分压作用可以忽略，因此乙电路中测出的电动势准确；而甲电路中当外电路短路时，电压表的分流作用可以忽略，因此短路电流是准确的，则可知，内阻。17.现要较准确地测量量程为 03v、内阻大约为 3 k的电压表 v1 的内阻 rv，实验室提供的器材如下：电流表 a1（量程 00.6 a，内阻约 0.1 ）电流表 a2（量程 01 ma，内阻约 100 ）电压表 v2（量程 015 v，内阻约 15 k）定值电阻 r1（阻值 200 ）定值电阻 r2（阻值 2 k）滑动变阻器 r3（最大阻值 100 ，最大电流 1.5 a）电源 （电动势 6 v，内阻约 0.5 ）电源 （电动势 3 v，内阻约 0.5 ）开关 s，导线若干（1）选用上述的一些器材，甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。在图甲的电路中，电源选择 e1，则定值电阻 r 应该选择_；在图乙的电路中， 电源选择 e2，电流表应该选择_。（填写对应器材的符号）（2）根据图甲电路，多次测量得到多组电手表 v1 和 v2 的读数 u1、u2，用描点法得到 u1u2 图象，若图象的斜率为 k1，定值电阻的阻值为 r，则电压表 v1 的内阻 rv_； 根据图乙电路，多次测量得到多组电压表 v1 和电流表 a 的读数 u1、i，用描点法得到可u1i 图象，若图象的斜率为 k2，则电压表 v1 的内阻 rv_。（用题中所给字母表示）【答案】 (1). r2 (2). a2 (3). (4). k2【解析】【详解】第一空.在甲图的电路中，由于电源电动势为6v，电阻r起到串联分压的作用，且电压表量程为3v，所以应选和电压表内阻差不多的电阻，故选r2；第二空.电压表中最大电流为，所以电流表应该选择量程为量程01ma电流表a2；第三空.在图甲的电路中，电阻r两端电压为ur=u2-u1，通过电阻r的电流为：，根据欧姆定律得：，即，又k1，则；第四空.在图乙的电路中，根据欧姆定律得