高二物理上学期第二次段考试题（含解析）

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散广东省中山市华侨中学2017-2018学年高二物理上学期第二次段考试题一、单项选择题1. 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）A. 安培 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 特斯拉【答案】C【解析】试题分析：首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特解：首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场法拉第研究了电磁感应现象，特斯拉是电力工程师故C正确故选C【点评】物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢2. 电场强度是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量的表达式是不相同的物理方法（ ）A. 电流 B. 磁感应强度C. 电容 D. 电阻【答案】A【解析】比值法定义中，被定义的物理量与等式右边的各个物理量没有关系，而根据欧姆定律可知电流的大小和其两端的电压成之比，和其电阻成反比，故A不是应用了比值法定义；磁感应强度，采用的是比值定义法，电容C反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U无关，采用的是比值定义法，电阻，与U、I无关，采用的是比值定义法，故BCD都用了比值法定义。3. 电场中有a、b两点，a点电势为4V，带电量为C的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功J，则 （ ）A. b点电势是2VB. a、b两点中，b点电势较高C. 此电荷的电势能增加D. 该电荷速度一定减小【答案】B【解析】a、b间的电势差，所以b点的电势高；又；所以：，A错误B正确；负电荷从a点运动到b点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，即速度增大，CD错误4. 两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 （ ）A. 两电阻的阻值为R1大于R2B. 两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压C. 两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率D. 两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流【答案】C【解析】图像斜率的倒数表示电阻大小，故斜率越大，电阻越小，故，A错误；两电阻串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，故电阻越大，其两端的电压越大，所以两端电压小于两端电压，根据可得消耗的功率小于消耗的功率，B错误C正确；并联在电路中时，两电阻两端的电压相等，所以根据可知电阻越大，电流越小，故的电流大于的电流，D错误5. 如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )A. 0 B. 0.5BIL C. BIL D. 2BIL【答案】C【解析】试题分析：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确，选项ABD错误。考点：安培力【名师点睛】由安培力公式进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义。视频6. 如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是 ( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点【答案】A【解析】试题分析：用安培定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：A、在a点，通电导线产生的磁场与匀强磁场的方向相同，叠加后磁感应强度数值最大故A正确；BCD错误故选A考点：磁感应强度；安培定则【名师点睛】磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。二、多选题7. 如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab匀速向右运动，下列说法正确的是A. MPab回路中的磁通量变大B. 导体棒ab中的感应电流为零C. 导体棒ab中的感应电流方向是baD. 导体棒ab所受安培力方向水平向左【答案】ACD8. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P滑向下端b的过程中，下列说法正确的是 A. 电压表的示数保持为E B. 灯L1变亮C. 灯L2变暗 D. 安培表的示数增大【答案】BCD【解析】滑片P滑向下端b的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，总电流增大，根据可知路端电压减小，即电压表的示数减小，A错误；在干路，所以通过的电流增大，故变亮，两端的电压变大，而路端电压是减小的，所以并联电路的电压减小，即两端的电压减小，故变暗，通过的电流减小，而总电流是增大的，所以滑动变阻器所在支路的电流增大，即电流表的示数变大，BCD正确9. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是 ( )A. M带负电，N带正电B. M的速率小于N的速率C. 洛伦兹力对M、N不做功D. M的运行时间大于N的运行时间【答案】AC【解析】试题分析：由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系M向右偏转，受到向右的洛伦兹力，N向左偏转，受到向左的洛伦兹力，由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，A正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，B错误；洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，C正确；粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误10. 一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是 ( )A. 电动机所消耗的电功率为IUB. t秒内所产生的电热为IUtC. t秒内所产生的电热为I2RtD. t秒内所产生的机械能为IUtI2Rt【答案】ACD【解析】A、电动机所消耗的电功率为P=UI，故A正确；BC、t秒内所产生的电热为Q=I2RtUIt，故B错误，C正确；D、根据能量守恒得电动机t秒内输出的机械能为UIt-I2Rt=（U-IR）It，故D正确；故选ACD。11. 如图，正点电荷放在O 点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的O 点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于 a、b、c、d、e，下列说法正确的是 ( )A. b、e两点的电场强度相同B. a点电势高于e点电势C. b、c两点间电势差等于 e、d两点间电势差D. 电子沿圆周由d运动到 c，电场力做功为零【答案】CD【解析】由图看出，b、e两点到O点的距离相等，根据可得两点的电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于e点电势，B错误；根据对称性可知，d、c的电势相等，同理b、e的电势相等所以b、c两点间电势差与e、d两点间电势差相等，C正确；d点的电势与c点的电势相等，电子沿圆周由d到c，电场力做不做功，D正确12. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C. 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D. 在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大【答案】BD【解析】试题分析：带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，虽然电量、质量不同，但比荷相同，所以运动圆弧对应的半径与速率成正比它们的周期总是相等，因此运动的时间由圆心角来决定解：A、入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，若粒子从左边边界出去则运动时间相同，虽然轨迹不一样，但圆心角相同故A错误；B、在磁场中半径，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；C、在磁场中运动时间：（为转过圆心角），虽圆心角可能相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，故C错误；D、由于它们的周期相同的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大故D正确；故选：BD【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径视频13. 图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小【答案】ABC【解析】试题分析：进入B0的粒子满足，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；假设粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B正确；由qE=qvB，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；由，知R越小，荷质比越大，故D错误。故选ABC.考点：质谱仪视频三、实验题14. 用螺旋测微器和游标卡尺（10分度）测某段圆柱形导体的直径和长度时，如图所示，直径为_mm，长度为_mm；【答案】 (1). 8.470 (2). 23.6【解析】试题分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读螺旋测微器固定刻度读数为8.0mm，可动刻度的读数为0.0147.0=0.470mm，所以最终读数为8.470mm游标卡尺主尺读数为23mm，游标读数为0.16mm=0.6mm，所以最终读数为：23+0.6=23.6mm15. 要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1)；电流表（量程为0250mA，内阻约5)；电压表（量程为03V，内阻约3k)；电键一个、导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_（填字母代号）。A滑动变阻器（最大阻值1750，额定电流0.3A）B滑动变阻器（最大阻值20，额定电流1A）（2）实验的电路图应选用下列的图_（填字母代号）。（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果这个小灯泡两端所加电压为1.5V，则小灯泡在该温度时的电阻是_(小数点后保留一位数字)。随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻将_。（填“增大”，“减小”或“不变”）【答案】 (1). B (2). B (3). 10.3 (4). 增大【解析】试题分析：根据滑动变阻器的接法可选择对应的滑动变阻器；根据实验的要求可以选择滑动变阻器的接法；根据灯泡及电表的电阻关系可以选择电流表的接法；由图象可明确1.5V电压时的电流，再由欧姆定律可明确对应的电阻值；由图象的变化可得出对应的电阻变化规律（1）因要求电压是从零开始变化，所以实验中滑动变阻器采用分压接法，为是便于操作，滑动变阻器应选择小电阻；故选：B；（2）实验中要求电压从零开始变化，则必须采用滑动变阻器分压接法；而由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法，故选B；（3）由图可知，当电压为1.5V时，电流I=0.15A；由欧姆定律可知，电阻；I-U图象中的斜率表示其电阻，故说明电阻值越来越大；即灯泡电阻随温度的升高而增大四、计算题16. 如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为30，金属棒MN的质量为0.2kg，金属棒的电阻R=1，其处在与轨道平面垂直且磁感应强度为5T的匀强磁场中，电源电动势为5V，内阻为1，为使MN处于静止状态，则电阻R1应为多少？（其他电阻不计，重力加速度g取10N/kg）【答案】（1）I=1A（2）3【解析】分析导体棒受力情况，如图：根据平衡条件和安培力公式得：，解得， 由欧姆定律得，代入解得，。点睛：分析导体棒受力情况，作出力图，根据平衡条件求出安培力，由和欧姆定律求出电阻 。17. 如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻r =1，R1=1，R2=4，电容器的电容C=10F。开关S原来断开。求：（1）闭合开关S，电路稳定后，a、b两点间的电压U（2）S闭合后流过R1的电荷量Q【答案】（1）4V（2）【解析】（1）闭合开关S，a、b两点间的电压为U，干路电流为I，解得； （2）开关S断开时，电容器的所带电荷量：开关闭合时，电容器的所带电荷量：，S闭合后流过的电荷量：18. 如图所示，M、N为水平放置的两块平行金属板，相距为d，板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B已知电源内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R今有带负电的电量为q、质量为m的粒子，从左端两板间的中央水平射入板间，粒子重力不计，求：（1）S断开时，若带电粒子恰好垂直打在金属板上，则其入射速度v0多大？（2）S闭合时，滑动变阻器的滑动触头P置于ab的中点，粒子仍以（1）中的入射速度v0射入金属板间，恰在两板间做匀速直线运动此电源的电动势E是多少？（3）若将变阻器的触头P移至c点，c至a的长度是ab的三分之一，闭合S，粒子仍以（1）中的入射速度v0射入金属板间，粒子在距一金属板d/4处以速度v飞出板间，则v是多少？【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由几何关系可知，粒子的运动半径：由牛顿运动定律有：，解得初速度.