物理卷·2018届河南省叶县第二高级中学高二上学期第四次月考(2016.12)

1、叶县第二高级中学2016-2017学年第四次月考高二物理考试范围：选修3-1,3-2电磁感应；考试时间：90分钟；命题人：一、选择题（本题共14小题，其中第5、7、10、11、12为多选题。每小题4分，共56分）1夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费科研人员利用“光敏”材料制成 “光控开关”天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”这种“聪明”的电路是图中的（ ） 2如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕行导体放在负电荷形成的电场中，取无穷远处电势为零，

2、导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ）A感应电荷在A点的场强等于在B点的场强BA 、B两点电势不相等且满足 < < 0CA是端感应电荷的电量大于B端感应电荷的电量D当电键K闭合时,导体内的自由电子沿导线向大地移动3在真空中M、N两点分别放有异种点电荷2Q和一Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分。b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的（ ）Aa、b、c、d四点电场强度的大小关系是EaEc，EbEdBa、b、c、d四点电势的关系是ac，bdC在MN的连线上，O点的电场强度最小D将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中

3、，其电势能始终不变4如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（ ）A、U1:U2=1：4 B、U1:U2=1：8 C、U1:U2=1：1 D、U1:U2=1：25如图所示，真空中有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则（ ）Ax2处场强大小为B球内部的电场为匀强电场Cx1、x2两点处的电势相同D假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处

4、和从R移到x2处电场力做功不相同6如图为日光灯的电路图，以下说法正确的是（ ）A日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光时，取下启动器，会影响灯管发光B如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯C日光灯正常发光后，灯管两端的电压为220VD镇流器在启动器中两触片接触时，产生瞬时高电压7如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则（ ）AA的示数增大BV2的示数增大CU3与I的比值大于rDU1大于U28如图所示为一个电池组和

5、一只电阻R的U-I图线。用该电池组与电阻R直接R电阻连接成闭合电路，则以下说法正确的是（ ）A电池组的内阻是05B电阻的阻值为2 C电池组的输出功率将是5WD改变电阻R的阻值时，读电池组的最大输出功率为625W9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A 1 、A 2 ，若把A 1 、A 2 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A 1 、A 2 的示数相同B图（a）中的A 1 、A 2 的指针偏角相同C图（b）中的A 1 、A 2 的示数和偏角都不同D图（b）中的A

6、 1 、A 2 的指针偏角相同10如图所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（ ）11磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景其发电原理示意图如图所示，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g则（

7、 ）A上板是电源的正极，下板是电源的负极B两板间电势差为U=BdvC流经R的电流强度为D流经R的电流强度为 12如图甲所示，光滑平行于金属导轨MN，PQ所在平面与水平面成角，MP间接一阻值为R 的足值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。 t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过电阻R的电荷量q与时间二次方（t2）变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率p，加速度a，受到的外力F及通过金属棒的电流I随时间变化的图像正确的是（ ）13如图1所示，线圈a

8、bcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图2 所示。下列关于ab边所受安培力随时间变化的F-t图像（规定安培力方向向右为正）正确的是（ ）14如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是（ ）A B C D二、实验题（本题共2小题，第15题9分、16题9分，共18分）15测量一个长约5cm、电阻R1约为30、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：游标卡尺（20分度）；螺旋测微器；直流

9、电源E（电动势为18V，内阻可忽略不计）；标准电流表A1（量程15A，内阻r1=6）；电流表A2（量程2A，内阻r2约为5）；滑动变阻器R2（最大阻值10）；开关S，导线若干 （1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数L= cm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数D= mm（每空2分）（2）请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图，要求获得较多的实验数据（3分）（3）若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为 。（2分）16（1）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（a）所示，电池的电动势为E、内阻为r， R0为调零电阻，Rg为表

10、头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（b）所示（用R0表示调零电阻有效阻值即可），则该图象的函数关系式为_（要求用以上各量表示）（2分） （2）下列根据图（b）中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是（ ）（2分）A用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小B欧姆调零的实质是通过调节R0，使Rx=0时电路中的电流I=IgCRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当Rx的阻值为图（b）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧（3）由I-Rx图线知，欧姆表内电源电动势为 ；（2分）（4）某同学想通过另一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量

11、某电压表（量程10 V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关拨至倍率_挡（填×1 ，×1k，×10k ）先将红、黑表笔短接调零后，选用图c中_（填“A”或“B”）方式连接在本实验中，如图d所示，某同学读出欧姆表的读数为_（每空1分） 三、计算题（本题共3小题，共26分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）17（8分）如图1、2所示，两电源的电动势均为6 V，内阻为05 ，小型电动机M的线圈电阻为05 ，滑动变阻器的最大阻值为5，限流电阻R0均为25，求： （1）若理想电

12、压表的示数均为25 V时，试求在图1中电源的输出功率和电动机输出的机械功率（2）在图2中限流电阻R0可消耗的最大功率和滑动变阻器R可消耗的最大功率18（8分）如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），MN、PQ相距L50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r1 ，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R13 ，R26 ，整个装置放在磁感应强度为B10 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v5 m/s速度做匀速运动求：（1）导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向，（2）导体棒AB两端的电压UAB。19（10分）如图所示，匀强电场的电场

13、线竖直向上，电场区域的宽度OP为L，A点到直线OP的距离为,Q是直线OP延长线上的一点，PQ的长度也等于L；直线PQ的下方存在有理想边界的矩形匀强磁场区域，磁感应强度方向垂直于纸面向外（图中未画出），现有一质量为m、电荷量为-e的电子（不计重力），从A点以与电场线垂直的初速度v0射入电场，并从P点射出电场，射出电场后电子经过磁场偏转到达Q点时速度方向与电场线垂直，求： （1）匀强电场的电场强度为E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间；（3）矩形有界匀强磁场区域的最小面积 物理答案1D【解析】：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯

14、照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的；故选D2D【解析】：点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，所以感应电荷产生的附加电场|EA|EB|，故A错误；当达到静电平衡时，导体是等势体，故A 、B两点电势相等，选项B错误；枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分

15、布在导体的两端将出现等量的异种电荷，选项C错误； 当电键S闭合时，导体内的自由电子在静电力的作用下沿导线向大地移动 ，故D正确3A【解析】：设Ma=aO=Oc=cN=r，根据点电荷的场强公式和电场的叠加规律，有：，可知，b、d两点关于直线M N对称，必有，故A正确；电势是矢量，离正电荷越远电势越低，离负电荷越近电势越低，分别比较M点的点电荷在a、c两处产生的电势和在b、d两处产生的电势，有：MaMc，MbMd，分别比较N点的点电荷在a、c两处产生的电势和在b、d两处产生的电势，有：NaNc，NbNd，将电势进行叠加aMa+Na，cMc+Nc，bMb+Nb，dMd+Nd，所以有：ac，bd，故B

16、错误；在MN的连线上电场强度最小值为零，根据电场的叠加规律，有：，即，即电场强度为零的位置应在O的右侧，故C错误；将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，电场力先做负功后做正功，总功为零，即电势能先增大后减小，初末位置的的电势能相等，故D错误。4B【解析】：带电粒子在电场中做类似平抛运动，将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分解，有x=v0t；y=at2；，解得，故；故选A5AD【解析】：计算x2处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则有x2处场强大小为，故A正确；由乙图Ex图象可知，球内部由O到球壳区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故B错误；x轴上O点左侧

17、的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知，故C错误；Ex图象与x轴所围面积表示电势差，由乙图可知两处面积不相等，所以x1处与球表面、球表面与x2处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴移动从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功不相同，故D正确。6B【解析】：启动前卸掉启动器，不再采取其他措施，日光灯不能正常启动，当电路接通后，启辉器中的氖气停止放电（启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作），U型片冷却收缩，两个触片分离，故A错误，B正确镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，灯管两端的电压低于220V，故C错误，D也错误；故选B。7ACD【解析】：理想电压表内阻无穷

18、大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，故A正确；电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故B错误；根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-I（R+r），则得：，即U3与I的比值大于r，故C正确；根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-Ir，则得：；，据题：Rr，则得U1U2故D正确选ACD8D【解析】：电池组的内阻故A错误电阻的阻值约故B错误两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电

19、压为U=2V，电流为I=3A，电池组的输出功率是P=UI=6W故C错误当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻R=r=1时，电池组的最大输出功率故D正确选D。9B【解】：图a中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同故A错误，B正确图b中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同故CD错误故选B。10AD【解】：由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，

20、洛伦兹力减小，弹力越来越大，摩擦力越来越大，故做加速度增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图象；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，A正确B错；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，弹力减小，在弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，故做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，C错误D正确11AD【解析】：根据左手定则，可知，正电荷向上偏，负电荷向下偏，则上板是电源的正极，下板是电源的负极，故A正确；根据,得电动势的大小为：U=Bdv，则流过R的电流为：，而，则电

21、流大小：；两极板间电势差为：故AD正确正确，BC错误故选AD12.CD【解析】：由电流图象得，k是比例系数，设金属棒长为L，则：，则与成正比，故选项D正确；安培力做功，转化为整个电路的热量，则，故选项A错误；由知与时间成正比，知加速度不变，故B错误；由牛顿运动定律知，知，随时间均匀增大，其他量保持不变，故F随时间均匀增大，故C正确。13C【解析】：由楞次定律知，感应电流的方向为adcba，根据电磁感应定律，根据S，电流为定值，根据左手定则，ab边所受安培力的方向向右，由F=BIL知，安培力均匀增加，C正确14C【解析】：因为OC是匀速转动的，根据能量的守恒可得，P外=P电=，又因为E=Br，联

22、立解得：P外=，所以C正确15（1）5020cm 2150mm （2）电路如图所示 （3）【解析】：（1）游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标读数为005×4mm=020mm，所以最终读数等于固定尺加上游标尺的读数之和为：50mm+020mm=5020mm=5020cm螺旋测微器的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为001×150mm=0150mm，所以最终读数等于固定尺加上可动尺的读数之和为：2mm+0150mm=2150mm（2149mm2151mm）（2）根据题意可知通过电流表的读数之差在结合电阻，从而求得电压，则设计的电路图如图所示（3）由欧姆定律可得导体电材料的电阻,由电阻定律：其中 由以上联立解得：16（1）；（2）BCD；（3）；（4）；A；【解析】：（1）根据闭合电路欧姆定律得，（2）用欧姆表测电阻时，左边读数较大，刻度不均匀，读数误差较大，A错误；当，此时电流为满偏电流，故B正确；越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越