江苏省镇江市大港中学2020-2021学年高二（上）10月学情检测物理试题

江苏省大港中学2020—2021学年第一学期第一次月考试卷高二物理一、单项选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。）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.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t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】D【解析】【详解】在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为故选D。3.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀；边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据在沿着电流方向上，当导体横截面积最大且长度最短时电阻最小，可知A的电阻最小。故选A。4.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可能加以改进A.在R上串联一比R大得多的电阻B.在R上串联一比R小得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻【答案】B【解析】【详解】改装电表需要串联或并联电阻，串联的电阻越大电压表量程越大，此电压表的读数总比准确值稍大一些，说明流过灵敏电流表电流偏大，说明电压表总电阻偏小，因此串联一个小电阻即可，B对．5.如图所示的电路中，A是电容器两极板之间的一点，在A点有一个带负电荷的质点，质点在重力和电场力的共同作用下处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，带电质点的运动情况是（）A.向上加速 B.向下加速C.保持静止 D.向上匀速【答案】A【解析】【详解】当滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，则电流增大，故与电容器的电阻的电压增大，故电容器两端的电压也增大，所以电场强度增大，则电场力增大，电场力大于重力，带电质点向上加速。故选A。6.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A1、A2、V1、V2在同一时刻的读数分别是I1、I2、U1、U2；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.B.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A2减小，V2示数减小；因内电压变小，则外电压增大，则V1的示数增大，因此通过电阻R0的电流在增大，则流过A1的电流减小，根据可知总电流减小，故分电流的减少量要大于分电流的增加量，则电流的减少量要大于电流的减少量，故，故A错误；B．由上可知，总电流减小，则V2示数和内电压都减小，而V1的示数增大，故电压表V1的增大量要大于电压V2的减少量，则有，故B正确；C．根据闭合电路的欧姆定律有则有根据欧姆定律有则有，由此可知两个表达式都为定值，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，可知外电阻大于电源内阻，则知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。故选B。7.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI/r,I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是A.垂直R，指向y轴正方向B.垂直R，指向y轴负方向C.垂直R，指向x轴正方向D.垂直R，指向x轴负方向【答案】B【解析】【分析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生合磁场方向水平向右，即沿X轴正方向，则R处的磁场方向沿X轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向，B正确．8.如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为N1和N2，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）A.N1：N2 B.N1：4N2 C.1：2 D.1：1【答案】D【解析】【详解】由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是与线圈的大小、匝数无关，穿过a、b两线圈的磁通量之比为1:1,故选D。9.两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一段距离，其中的一条AB是固定的，另一条CD能自由移动。当两导线分别通入如图所示电流时，CD导线将（）A.顺时针转动，同时靠近ABB.逆时针转动，同时离开ABC.顺时针转动，同时离开ABD.逆时针转动，同时靠近AB【答案】D【解析】【详解】电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动。当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引。所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB。故选D。10.如甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的稳恒电流（b端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（）A.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上B.当线圈在如图乙所示的位置时，该线圈的磁通量一定为0C.线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小D.线圈转动的方向，由螺旋弹簧的形变决定【答案】B【解析】【详解】AD．由左手定则可知a端受安培力向上，b端受安培力向下，所以安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动，故AD错误；B．均匀辐向磁场的特点是大小相等，方向指向圆心或方向延长线过圆心，线圈到任意位置，其平面与磁感线平行，则该线圈的磁通量为零，故B正确；C．线圈受安培力而转动，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动，则通电电流越大，指针静止时反抗的弹力越大，指针的偏转角越大，故C错误。故选B。11.长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】若磁感应强度竖直向上，根据左手定则可知安培力水平向右，根据平衡条件若磁感应强度垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力沿斜面向上，根据平衡条件则A正确，BCD错误。故选A。12.一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线。当导线中通以由外向内的电流时（）A.磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小B.磁铁受到向右的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小C.磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力增大D.磁铁受到向右的摩擦力，磁铁对桌面的压力增大【答案】A【解析】【详解】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方，如图所示根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，如图所示由此可知，磁铁有向右运动的趋势，则磁铁受到向左的摩擦力，同时磁铁受到桌面的支持力减小，故磁铁对桌面的压力也减小。故选A。二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，多选、错选或不答的得0分）13.根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（）A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B.一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B不一定为零C.一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零D.磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同【答案】BC【解析】【详解】A.磁感应强度反映磁场本身的强弱和方向，是由磁场本身决定的，与放入磁场的导线所受的安培力F、导线的长度L和电流I无关，故A错误；B.当通电导体中的电路方向与磁场方向平行时，放在磁场中该处的一小段通电直导线受到的磁场力F=0，但该处的磁场并一定为零，故B正确；

C.一小段通电直导线放在磁感应强度B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零，故C正确；D.磁场力F垂直于电流I和磁感应强度B所在的平面，所以磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向垂直，故D错误．14.如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，下面四图是它的正视图，其中杆ab与导轨之间摩擦力可能为零的是（）A. B. C. D.【答案】AB【解析】【详解】A．棒子受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，三个力可能处于平衡状态，所以摩擦力可能为0，故A正确；B．棒子受重力、竖直向上安培力，两个力若大小相等，则能处于平衡状态，不受摩擦力，故B正确；C．棒子受重力、竖直向下的安培力，要想处于平衡状态，肯定受支持力和摩擦力，故C错误；D．棒子受重力、水平向左的安培力，要想处于平衡状态，肯定受支持力和摩擦力，故D错误。故选AB。15.图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中（）A.通过二极管D电流减小B.二极管D的电阻变小C.二极管D消耗的功率变大D.电源的功率减小【答案】BC【解析】【详解】ABC.滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故BC正确，A错误；D.电源的功率为：，因为电流增大，所以电源的功率增大，故D错误；16.某同学组装完成的简易多用电表的电路图如图所示。图中E是电池：R1、R2、R4、R5是固定电阻，R3是可变电阻，G是表头，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。下列说法正确的是（）A.图中的B端与黑色表笔相连B.直流电流档的“1”档比“2”档量程大C.只有当R5>R4时，才会有直流电压档“5”比“4”档量程大D.“3”档测电阻时，更换倍率需要重新欧姆调零，即调整R3【答案】BD【解析】【详解】A．当B端接3时，回路中有电源，此时为欧姆档，根据电流“红进黑出”的原则可知，B端应与红表笔相连，故A错误；B．直流电流档“1”档表头并联的电阻小于“2”档，并联电阻越小，分流越大，故直流电流档的“1”档比“2”档量程大，故B正确；C．直流电压档“5”档比“4”档串联的电阻大，串联电阻越大，分压越大，故直流电压档“5”档一定比“4”档量程大，故C错误；D．“3”档为欧姆档，测电阻时，更换倍率需要重新欧姆调零，即调整R3，使两表笔短接时，流过表头的电流为满偏电流，故D正确。故选BD。三、实验题（本题共2小题，每小题10分，共20分，每空2分）17.在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，提供下列器材：A．小灯泡（3V，0.6W）；B．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；C．电流表（0～250mA，内阻约1Ω）；D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）；E．滑动变阻器（10Ω，2A）；F．滑动变阻器（100Ω，0.5A）；G．电池组（电动势6V）；H．开关、导线若干。(1)实验时电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_____。（用序号字母表示）(2)请用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整_______。(3)实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I，在图中画出IU图象______。编号1234578U/V0.200.601.001.401.802.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.2000.205(4)如果将此小灯泡直接接在电动势为3V，内阻为5Ω的某旧电源两端，则小灯泡的实际功率为___________。（保留两位有效数字）【答案】(1).C(2).E(3).(4).(5).0.38【解析】【详解】（1）[1][2]由表中实验数据可知，最大电流为0.205A，电流表应选择C；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；(2)[3]由实验数据可知，最小电流为0.020A，滑动变阻器应采用分压接法，由于电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示(3)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示(4)[5]在灯泡IU坐标系内作出电源的IU图象如图所示由图示图象可知，灯泡两端电压U=2.1V，电流I=0.18A，灯泡实际功率P=UI=2.1×0.18W≈0.38W18.指针式多用表欧姆档的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成，现设计一个实验，测量多用表“×1Ω”挡的内部电源的电动势和内部总电阻。给定的器材有：待测多用电表，量程为100mA的电流表，最大电阻为20Ω的滑动变阻器，鳄鱼夹，开关，导线若干。实验过程如下：(1)实验前将多用电表调至“×1Ω”挡，将红黑表笔短接，调节旋钮，使指针指在____（选填“电阻”、“电流”）的零刻度；(2)用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在如图甲的两接线柱上，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整_____；(3)调节滑动变阻器，读出多用表示数R、毫安表示数I，求出电流倒数1，记录在下面的表格中，请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图____；R/Ω4710141820I/×103A78.067.060.052.045.043.0/A112.814.916.719.222.223.2(4)请通过图线求出多用表内部电源的电动势为_____V（结果保留三位有效数字）；(5)电流表存在一定的内阻，这对实验结果_______（选填“有影响”、“无影响”）【答案】(1).电阻(2).(3).(4).1.50(5).无影响【解析】【详解】（1）[1]在进行欧姆调零时，应将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处；（2）[2]根据测量原理连接电路图如图所示（3）[3]根据描点法可得出对应的图象如图所示（4）[4]根据闭合电路欧姆定律可知变形可得由图可知，当电阻为零时，则有图象的斜率表示电源的电动势，则有（5）[5]由于使用欧姆表直接读出了外部电阻中包含了电流表内阻，故电流表内阻对实验无影响四、计算题（本题共3小题，共28分。解答时请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）19.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”字样的灯泡恰好正常发光，求：（1）灯泡的额定电流；（2）电阻R阻值；（3）电源的输出功率．【答案】（1）2A；（2）；（3）32W【解析】【详解】（1）灯泡恰好正常发光，由PL=UIL可得灯泡的额定电流（2）由题知，路端电压U=8V，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，回路中总电流由I=IL+IR知，通过电阻R的电流IR=2.0A，则电阻R阻值（3）电源的输出功率P=UI=8×4W=32W20.如图所示，在倾角为=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，一质量m=40克的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R1=1Ω（导轨电阻不计），金属导轨与金属棒之间的最大静摩擦力为0.1N，取g=10m/s2．（1）判断金属棒所受到的安培力的方向；（2）要保持金