北京市2016-2017学年高二物理12月月考试题(含解析)

1、2016-2017 学年高二 12 月月考物理试题、单项选择题1.下列说法中正确的是（）A.在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零B.放在静电场中某点的检验电荷的电荷量q 发生变化时，该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变C. 在空间某位置放入一段检验电流元，若这段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁*感应强度大小一定为零D. 磁场中某点磁感应强度的方向，与放在该点的一段检验电流元所受磁力方向一致【答案】B【解析】电势是人为规定的， 与电场强度的大小无关， 例如等量同种电荷连线的中点处电场强度为零，但电势不为零，A 错误；电场中某点的电场强度大小与试探电荷无关，所以放

2、在XT 2静电场中某点的检验电荷的电荷量 匚 1 发生变化时，该点的电场强度大小不变， 即根据匕 可知该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变，B 正确；当电流元方向和磁场方向平行时，不受磁场力作用，C 错误；根据左手定则可知磁场中某点磁感应强度的方向，与放在该点的一段检验电流元所受磁力方向垂直，D 错误.2.为了解释地球的磁性，】刁世纪安培提出假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的.在下列四个图中.正确表示安培假设中环形电流方向的是（【解析】试题分析：由地球内部磁场由地理的北极指向地理的南极，再由右手螺旋定则知B对。考点：地磁场。3【名师点睛】 电流的磁场通电直导线

3、通电螺线管环形电流安培定则立体图横截面图纵截面图且垂直于金属环的平面.导JtT/3.如图所示，一根长直导线穿过通有恒定电流的金属环的中心, 线和环中的电流方向如图所示那么金属环受到的磁场力(A.沿环半径向外B.沿环半径向内C.沿直导线向右D.为零【答案】D4【解析】根据安培定则可知，直线电流产生的磁场是以直导线为圆住的同心圆f故方向与导线环平行, 则环形导线不受安培力，D正确.4.一根长为 L,横截面积为 S的金属棒，其材料的电阻率为 p,棒内单位体积自由电子数为 n , 电子的质量为 m ,电荷量为亡.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向 运动的平均速率为Y,则金属棒内电场强

4、度的大小为（）【解析】电场强度可表示为 E=，其中 L 为金属棒长度，U 为金属棒两端所加的电动势,而 U= IR，其中 _，、_ ； ，联立，可得 E= nevp,故 C 项正确.5.带电粒子 Zl、b 在同一匀速磁场中做匀速圆周运动.动量大小相等，粒子Z1 运动的半径大于粒子匕运动的半径，若粒子b 的电荷量分别为亠、口，质量分别为门、广 1：,周期分别为、 t ,则一定有（）TAa AbA.：帚-c B. m. 门.C. T._ T D. . -【答案】A【解析】试题分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力完全充当向心力，故有，因为 a 运动的半径大于 b 运动的半径，动量大小相等，

5、则有 一二一，所以 tJC|tJC| tiq 臼；4 , A 正确；由于速度大小关系未知，所以不能判断质量大小关系，又因为T - ,，!,所以也不能判断周期大小关系，故BC 错误；质量关系未知，所以不能判断.的大小关系，故 D 错误。考点：考查了带电粒子在磁场中的运动6.如图所示，虚线框 MNPQ 内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里.J、b、是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从 PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场， 图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.若不计粒子所受重力，则（D.【答案】Cpev5A.粒子 zi 带负电，粒子匕、匚带正电 B. 粒子 b 的运动轨迹是抛物线

6、C.射入磁场时，粒子 b 的动能最大 D. 射入磁场时，粒子 匚的动量最大【答案】C小I【解析】试题分析：三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同， 导致运动轨迹也不同运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大.根据左手定则判定离子带电的正负.亨代、:根据左手定则可知正电荷向左懾，负电荷向右懾,故粒子a箱鑫，粒子b吃带负电，禹错误；因为粒子在磁场中的速度不变，根据=；,所以半径不变，所以粒子b的轨迹是圆弧，不是抛物统，B错逞；根据r=貯可知粒子谨度越大,半径越大?从图中可知粒子b的半径最大t所以粒子b的速度最大,因为质量相同,所以粒子b的动育帥禅量最大,

7、C正确D错误7.如图所示为利用半偏法测量电流表G 内阻的电路图， 下列说法正确的是（）A. 先闭合知，断开 K-,调节：.使电流表半偏B. 电流表内阻测量值偏大C. 卜：.和：.都可以用滑动器替代D. 在满足电流表满偏的情况，电源电动势和 卍尽量大一些可以减小误差【答案】D【解析】实验过程中，第一步应先闭合 厂，断开 K ,调节变阻箱卍使得电流表 G 满偏，然 后闭合,保持乙不变，调节 E 使得电流表示数从满偏变到半偏，此时 P.的读数等于电流 表 G 的读数，故只不能使用滑动变阻器， AC 错6误；当电流表满偏时，根据闭合回路欧姆定7律可得匚 l.:R I r - R.:，半偏时有，联立可得

8、珀+十硏芯R,. - . ,：F：_，联立可得 R. ,：1 巳由式可得忆R_,即测量值偏小，只有当 R. L 时，即 R. “ F;_时，只 兄_近似成立，由式可得 只_与的 相对误差为，可知电动势越大，相对误差越小，故 B 错误 D 正确.1RAE8.如图所示是一个多用电表的简化电路图.S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱 C可以接通 二也可以接通?、或 G.下列说法正确的是（）接丄时量程较大B. 当开关 5 分别接 E 或二时，测量的是电阻，其中 A 是黑表笔C. 当开关 5 分别接 5 或 G时，测量的是电阻，其中 A 是红表笔【答案】A【解析】当开关 S 分别接 1 或 2 时，定

9、值电阻与表头 G 并联，接 1 时分流电阻相对更小，故 接 1 时电表的量程更大，第 1 档为大量程，A 正确；3、4 两档用来测电阻，其中黑表笔连 接表内电池的正极，故 B 为黑表笔；A 与电源的负极相连，故 A 为红表笔，B 错误；要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S 旋到位置 5、6 时，即 5、6 两档用来测电压.因为 6 档共用一个表头， 所以测电压时外部电源的正极应该接在A 表笔上，故 A 为红表笔，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S 旋到 6的量程比旋到 5 的量程大，故 CD 错误.9.如图所示的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、

10、电子枪等部分组成，励磁线圈是一对D.当开关 5 分别接或 G时，测量的是电压，其中S接、时量程较大A.当开关 5 分别接二或】时，测量的是电流，其中8彼此平行的共轴的圆形线圈， 它能够在两线圈之间产生匀强磁场.玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹.若电子9枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形.若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（）励磁线圈 （前后各一个） 玻璃泡A.增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变B增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小CjC. 增大励磁线圈中的电流

11、，电子束的轨道半径不变D. 增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小【答案】D【解析】试题分析：若增大电子枪的加速电压，电子束运动的速度增加，根据.可知,电子束的轨道半径变大，AB 错误；增大励磁线圈中的电流， 也就是增加了磁场的磁感强度B,这时轨道半径 R 将减小，C 错误，D 正确（考点：带电粒子在磁场中的运动，洛仑兹力10.如图所示，O、A.、巳、匸为一粗糙绝缘水平面上的四个点，一电荷量为门的负点电荷固定在 0 点，现有一质量为 m、电荷量为 q 的带负电小金属块（可视为质点），从 A 点静止沿它 们的连线向右运动，到 E 点时速度最大，其大小为 讥，小金属块最后停止在 匚点已知小金

12、属块与水平面间的动摩擦因数为 |, A.E 间的距离为 L,静电力常量为 k,不计空气阻力，则vU JF #/jjfA. 在点电荷一 Q 形成的电场中，A、E 两点间的电势差为rB. 在小金属块由 A 向 E 运动的过程中，电势能先增大后减小电子東的径迹o Aa c10C. 芮间的距离为,77D. 从 E 到（:的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能【答案】C11【解析】试题分析：金属块 B 点时速度最大，说明 A 到 B 过程，金属块做加速运动，B 到 C过程做减速运动，在 B 点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡.电场力做正功，电势能减小根据库仑定律知，距离增大，库仑力减小，由牛顿第二定

13、律分析加速度的变化情况根 据动能定理求解A B两点的电势差滑块从 A 到 B 过程，由动能定理得 屮,二，|1 门叫 1 1H-J：-;,得 A、B 两点间的电势差i.E：1：1：A错误；小金属块由 A 点向 C 点运动的过程中，电场力一直做正功， 电势能一直减小，B 错误；由题意知，A 到 B 过程，金属块做加速运动，B 到 C 过程做减速运动，在 B 点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有pirid，得,C正确；从 B 到 C 的过程中，小金属块减小的动能和电势能全部转化为内能，故D 错误.二、多项选择题11.锌汞电池的电动势为,这表示（）A. 电路中每经过 匕，电源把 1.2的化学能

14、转化成电能B. 电路中电流为A 时，每经过二，电源将 1.的化学能转化为电能C. 电路中每通过 1 匚电荷量，电源将 IV.I 的化学能转化成电能D. 锌汞电池将化学能转化成电能的本领比一节干电池的大【答案】BC【解析】试题分析：电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势 E 的大小等于非静电力做的功与电量的比值， 其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关.电源中每通过 1C 电量，非静电力做功为 1.5J，电源把 1.2J 的化学能转变为电能，不是 1s 内将 1.2J的化学能转变成电能， A 错误 C 正确；电路中电流为 1A 时，电池每经过 1s 电路

15、中就通过 1C 电量，电源把 1.2J 的化学能转变为电能， B 正确；锌汞电池的电动势为 1.2V ,锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的小，故 D 错误;12.如图所示的电路中，输出电压M 恒为 V,灯泡 I 上标有“字样，电动机线12圈的电阻 R：U若灯泡恰能正常发光F 列说法中正确的是（13A.电动机的热功率MS B.电动机的输入功率HC.电动机的输出功率 12W. D.整个电路消耗的电功率 2 2W-【答案】AB【解析】试题分析：由灯泡铭牌可知灯泡额定电压是6V,额定功率是 12W 由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点可以求出电

16、动机的电压，由电功率公式可以求出电机总功率与热功率，进一步求出电动机的输出功率；由电功率公式可以求出电路总功率.PL电动机两端的电压 1 一打 L! Ll|12-(3,整个电路中的电流| 机的输入功率 P-,-LI-. I- H12 V /，电动机的热功率P 厂 S 4 - 0.5W 辱丁，则电动机的输出功率 PP, I 卞.1 12-2 10VJ , 故 AB 正确 C 错误；整个电路消耗的功率 p UI 12 -仝24V7 , D 错误.13.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴静止于电容器中的P 点，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则(A. 带电油滴将沿竖直方向

17、向上运动B. P 点电势将降低1C. 电容器的电容减小， 极板带电荷量减小-TL窒-D.带电油滴的电势能保持不变TWy【答案】BC【解析】试题分析：将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据 F -:分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况由U=Ed 分析 P 点与下极板间电势差如何变化，即能分析 P 点电势的变化和油滴电势能的变化.由于两极板与电源相连， 所以两极板间的电势差不变， 上极板向上移动一小段距离后，两极板间的距离变大，根据公式厂-可得两极板间的电场强度减小，油滴受到的电场力变小， 重力大于电场力，油滴向下运动，A 错误；P 点到下极板的距

18、离不变，下极板的电势为零，14所以 P 到下极板的电势差等于 P 点的电势，故根据 U FT 可得 P 点电势减小，B 正确；根 据二可得电容减小，根据公式 . - 可得电荷量减小，C 正确；由带电油滴原来处于4nkaU平衡状态可知，油滴带负电，P 点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故D 错误.14.如图所示，直线 A为电源 j 的路端电压与电流的关系图像，直线 巳为电源匕的路端电压与 电流的关系图像，在直线 E 为电阻 E 两端的电压与电流的关系图像电源b 的电动势分别为、匚，内阻分别为：、：，将电阻 R 分别接到 b 两电源上，则（）*/(00.5/A.匚匚，C. E 接到 b 电源上，

19、电阻的发热功率得电源的效率都较高D. E 接到电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低【答案】ABD【解析】试题分析：本题首先要理解电源效率的含义：电源的效率等于电源的输出功率占总功率的百分比.根据欧姆定律得到，电源的效率也等于外电阻与电路总电阻之比.由电源的U-I 图象斜率大小等于电源的内阻，比较读出电源内电阻的大小，确定电源的效率关系当 电阻 R 与电源组成闭合电路时，电阻R 的 U-I 图线与电源的 U-I 图线的交点表示工作状态，交点坐标的乘积等于电源的输出功率.由闭合电路欧姆定律 U = E I可知，图象与 U 轴的交点表示电动势，则 A 的电动势较大， 图象的斜率表示内阻，则B

20、电源的内阻 r 较小，A 电源的内阻 r 较大，故 AB 正确；电源的热功率 P - I，由图看出，R 接到 b 电源上，电路中电流较小，b 电源的内阻 r 较小，所以电源的热功率较低， C 错误；当电阻 R 与电源组成闭合电路时，电阻R 的 U-I 图线与电源的 U-I 图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R 接到 a 电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大.由上知，电源的效率较低，故D 正确.1515.如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘

21、轨道上的J 点由静止释放，经过轨道端点P 进入板间16后恰好沿水平方向做匀速直线运动现在使小球从稍低些的P 进入两板之间的场区关于小球及其现在的运动情况以下判断中正确的是（）A. 小球可能带负电B. 小球在电、磁场中运动的过程动能增大C. 小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D. 小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变【答案】BC【解析】试题分析：如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下的重力，向上的电场力，向下的洛伦兹力，则小球可能受力平衡，沿水平方向做匀速直线运动； 若小球带正电，则小球受向下的重力、向下的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正负电均可以，A 正确；若小球带负电，

22、当小球从稍低的b 点由静止释放时，小球进入金属板间的速度将减一1小，则 F洛减小，厂-一，小球将向上运动，电场力做正功，合外力做正功.所以JL小球在电磁场中运动的过程中动能增大，电势能减小；由于只有电势能和机械能之间的转化，故机械能与电势能的总量不变；若小球带正电，由于小球的洛仑兹力减小，则小球向下运动，vSr重力及电场力均做正功，故动能增大；电势能减小；但机械能与电势能的总量不变；故B、D 正确，C 错误。考点：带电粒子在复合场中的运动。三、实验填空题16.用如图所示的多用电表粗测某一电阻阻值，要用到选择开关K 和两个部件 S、丁 .匕点由17C）请根据下列步骤完成电阻测量：1旋动部件 _，

23、使指针对准电流的“ 0”刻度；2将选择开关 K 旋转到电阻挡“- 10”的位置；3将插入“ + ” “”插孔的表笔短接，旋动部件 _ 使指针对准电阻的 _;（填“0 刻线”或“ g 刻线”）4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，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. 将选择开关 K 旋转到电阻挡“ - LJ0”的位置B. 将选择开关 K 旋转到电阻挡“-1”的位置C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D 将两表笔短接，放声旋动合适部件，对电表进行校准5在使用多用电表测量电阻时， 若双手捏住红.黑表和金属部

24、分，则测量结果将 _（选填“偏大”或“偏小”）（：；）某们同学用多用电表测量一个“黑盒子”内的元件种类及连接方式，进行如下探测：第二步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转这一测量结果表 明盒内（填“有”或“没有”）电源.第步：用电阻 ion，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况为下列情况.18若此“黑盒子”内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件.丙的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况.Z图1】、2中欧姆表指针所处的位置如图甲所示，其对应的阻值是图三中欧姆表指所处的位置如图乙所示，其对应的阻值是请在图红乙 *JF Ik 1119【答案】（1

25、）.-（2）. 丁（3）.0 刻线. 偏小（5）. 第丄步：没有如图:(8).20【解析】（1）电表使用前要旋转机械调零旋钮 S 进行机械调零，使指针对准电流的 0 刻线;T 为欧姆调零旋钮，则欧姆调零此旋钮，指针指向0 刻度线；指针偏转角度过小，则阻值偏大，则要换大量程，换档后要进行欧姆调零，过程为ADC由于人体是导体，在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，测量的是导体与人的并联电阻，电阻越并越小，因此，测量结果将偏小.（2 使用电压档进行测量，目的是看内部是否有电源，由于指针没有示数，因此内部无电源，故黑箱内不存在电源. 使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，因此读数时要从

26、右侧读，读出结果然后乘以档位即为所测电阻阻值所以图甲示数为R=12X 10=120 ,图（2）读数为 R=4X 10=40 Q .中黑表笔接 c 电阻大，说明了 a、c、b 之间串联了二极管、电阻两个元件，由图（6）可17.“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V ,额定功率为2 凡, 实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择:A.直流电源卫（内阻不计）B .直流电流表 2 SfjOmA （内阻约丸）C.直流电流表： 汕（内阻约 2 u?5C） D 直流电压表： 沁（内阻约为：.0kC）E.滑动变阻器 1 沁门，352 F 滑动变阻器 1C-G, ?A实验要求小灯泡两

27、端的电压从零开始变化并能进行多次测量.（1）实验中电流表应选用 _ ，滑动变阻器应选用 _ （均填写仪器前的字母）ab 之间应该是断路故黑箱内元件的连接如图所示:（2）应选择下图中哪一个电路图进行实验？ _21ABCD（门 如图是此实验的器材实物图，图中已连接了部分导线. 请根据在上问中所选的电路图, 补充完成图中实物间的连线.22（二） 开关 S闭合之前， 图甲中滑动变阻器的滑片应该置于 （选填“左端”、“右端”或“正中间”）0,150.100.05泡的灯丝电阻是/A030甲（5）根据实验数据I电2.02.5UN，画出小灯泡“线如图乙所示由此可知当电压为时，小灯L一/fXk/5/f0.20G

28、）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P 随其两端电压 M 或电压的平方 1.厂变化的如图:【答案】(1). B (2). F (3). A23【解析】试题分析：由灯泡的额定电流即可选择电流表;选择滑动变阻器；根据实验要求明确接法的选择，则可得出原理图；图中坐标表示灯泡的电 流值及电压值；由欧姆定律可求得电阻根据功率公式可得出正确的图象.(1 )小灯泡的额定电流为丨1 代0.7 A 7 00111A，故选电流表 B;滑动变阻器选择较小的，便于操作，故选滑动变阻器F;(2)电流表内阻和小灯泡的内阻相接近，故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，故选A 图

29、(4) 为了保护小灯泡不被烧坏，应使得小灯泡两端的电压为零，所以滑动变阻器的滑片应置于最左端(5)从图中可知当小灯泡两端的电压为0.5V 时，小灯泡中的电流为0.10A，所以根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为 卜；:h 皿(6)由可知，P 与 U 为二次函数关系，图象开口向上，A 正确；P 与 U2,在 R 不变时R为正比例关系，由于 R 随电压的增大而减小，故 C 图正确;(4). 左端(5).同样得分)(6). A、根据实验要求明确电路接法，则可(3 )实物图如图所示24四、计算题18.如图所示，两平行金属导轨间的距离|_ = 0.4Cni，金属导轨所在的平面与水平面夹角A一齐在导轨所在平面内，分布着磁感应强度巳=0.5CT、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势F - 4.5V、内阻= 0.50U