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2015-2016学年四川省成都市双流中学高二12月月考物理试题(word版)


2015-2016 学年四川省成都市双流中学高二 12 月月考物理试题(word 版)
一、单项选择题(每小题 3 分,共 30 分。在每个小题的四个选项中,只有一项符合题意) 1.在物理学发展过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A.奥斯特发现电磁感应现象,楞次总结出判定感应电流方向的方法
2 中的常数 K 是由卡文迪许通过扭秤实验测得的

B.库仑定律公式 F ? K Q1Q 2

r

C.安培发现电流的磁效应并提出用安培定则判断电流产生的磁场方向 D.法拉第提出电场的观点并引入电场线描述电场 2.下述说法正确的是() A. 由 E= 可知,电场中某点的场强与电场力成正比 B. 由 E=k 可知,点电荷产生的电场中某点的场强与该点电荷的电荷量成正比

C. 根据场强叠加原理可知,合场强一定大于分场强 D. 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 3.下列说法中,正确的是() A. 电场中电场强度越大的地方,电势就越高 B. 磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向相同 C. 由定义式 B= 可知,电流 I 越大,导线长度 L 越长,则某处的磁感应强度越小

D. 当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中仍可能产生感应电动势 4.在图中,标出磁场 B 的方向,通电直导线中电 流 I 的方向, 以及通电直导 线所受磁场力 F 的方向, 其 中正确的是() 5.如图所示,通有恒定电流的绝缘直导线左边有一个矩形线框,线框平面与直导 线共面,使线框向右平移并紧贴直导线越过,则线框中的磁通量变化情况为() A. 先增大后减小,再增大再减小 B.先增大到最大,再减小 C. 先减小后增大,再减小 D.不能确定 6.如图所示,A、B 为等量异种点电荷,A 带负电,B 带正电,PQ 为 AB 连线的中垂线,R 为中垂线上的一点,M、N 分别为 AR、BR 的中点.下列判 断中正确的是 () A. R 点电场强度方向沿 QR 方向 B. M、N 两点电势相等 C. M、N 两点电场强度相等 D. 将电子从 M 移到 N,其电势能减小 7. 如图所示, 在半径为 R 的圆形区域内充满磁感应强度为 B 的匀强磁场, MN 是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点 P 垂直磁场射入大量的带正电、电荷 量为 q、质量为 m、速度为 v 的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子 的运动以下说法正确的是()

A.只要速度满足 v=

,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在 MN 上 B.对着圆心

入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C. 对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 D.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在 MN 上 8.如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为 U,带电粒子以某一初速度 v0 沿平行于 两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则 粒子射入磁场和射出磁场的 M、N 两点间的距离 d 随着 U 和 v0 的变化情况为( A.d 随 U 增大而增大,d 与 v0 无关 B.d 随 v0 增大而增大,d 随 U 增大而增大 C.d 随 v0 增大而增大,d 与 U 无关 D.d 随 v0 增大而增大,d 随 U 增大而减小 9.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下面结论 正确的是() A. 电源的电动势为 6.0V B. 电源的内阻为 12Ω C. 电源的短路电流为 0.5A D. 外电路接入了一个阻值是 18Ω 的电动机,电路中的电流一定为 0.3A。 10.在如图所示的电路中,电源的电动势为 E,内阻为 r,平行板电容器 C 的两金属板水平 放置,R1 和 R2 为定值电阻,P 为滑动变阻器 R 的滑动触头,G 为灵敏电 流表,A 为理想电流表.开关 S 闭合后,C 的两板间恰好有一质量为 m、 电荷量为 q 的油滴处于静止状态.在 P 向上移动的过程中,下列说法正 确的是() A.A 表的示数变大 B.油滴向上加速运动 C.G 中有由 a 至 b 的电流 D.电源的输出功率一定变大 二、选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,每小题给出的四个选项中,有的只有 一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错的得 0 分) 11.下列说法正确的是() A. 电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向 B. 负电荷在电势越低处具有的电势能越大 C. 在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小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. 运动电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向与磁场方向相同 12.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的 两个 D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速, 两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中, 如图所示。 设 D 形盒半径为 R。 若用回旋加速器加速质子时, 匀强磁场的磁感应强度为 B, 高频交流电频率为 f。则下列说法正确的是( ) )

A.质子被加速后的最大速度不可能超过 2πfR B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C.只要 R 足够大,质子的速度可以被加速到任意值 D.不改变 B 和 f,该回旋加速器也能用于加速 α 粒子 13.利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数 n,现测得一块横截 面为矩形的金属导体的宽为 b,厚为 d,并加有与侧面垂直的匀强磁场 B,当通以图示方向电流

I 时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为 U。已知自由电子的电荷量为 e,则下列判断
正确的是( ) B.下表面电势高

A.上表面电势高

C.该导体单位体积内的自由电子数为 D.该导体单位体积内的自由电子数为

I edb

BI eUb

14.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,其中电动 机内电阻 r=1Ω ,电路中另一电阻 R=9Ω ,直流电压 U=180V,理想电压表示 2 数 UV=135V,电动机正以 v=1m/s 匀速竖直向上提升某重物,g 取 10m/s ,下 列判断正确的是() A.输入电动机的电功率是 675W B.通过电动机的电流是 18A C.重物的质量是 65kg D. 电机的输出功率是 25W 15.如图所示,竖直放置劲度系数为 k 的绝缘轻质弹簧,其上端与质量为 m、 电荷量为 q 带正电的物体 A 相连, 下端与放在水平桌面上质量也为 m 的绝缘物体

B 相连,A、B 处于静止状态。现加一竖直向上的匀强电场,在加电场之后,B 恰
好未离开桌面。重力加速度为 g,则从加上电场到 A 运动到最高点的过程中 A.A、B 两物体和弹簧组成的系统机械能守恒 B.匀强电场的场强大小为

2mg q 2m 2 g 2 k

C.弹簧变为原长时 A 物体的动能最大 三、实验探究题(本题共 2 小题,共 14 分)

D.A 物体电势能的减少量为

16. (6 分)如图所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏

电流 Ig=300 μA,内阻 Rg=100 Ω,可变电阻的最大阻值为 10 kΩ,电池 的电动势 E=1.5 V,内阻 r=0.5 Ω,图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 ________色,按正确使用方法测量电阻 Rx 的阻值时,指针指在刻度盘的 正中央,则 Rx=________ kΩ。若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此 表仍能调零, 按正确使用方法再测上述 Rx, 其测量结果与原结果相比较________(填“偏大”“偏 小”或“不变”)。 17. (8 分)现要测量阻值约为 30Ω 待测电阻 Rx 的阻值,实验室提供器材如下: A.电源 E(电动势 6V,内阻不计) B.电流表 A1(量程 150 mA,内阻约为 10 Ω) C.电流表 A2(量程 30 mA,内阻 r2=50 Ω) D.电压表 V(量程 15 V,内阻约为 3000 Ω)

E.定值电阻 R0=100 Ω F.滑动变阻器 R1,最大阻值为 10 Ω,额定电流为 2.0 A G.滑动变阻器 R2,最大阻值为 10 Ω,额定电流为 0.5 A H.电键 S 及导线若干 (1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的三分之一, 某小组经再三合计,设计了如图所示的电路。请你分析帮他们从所给的器材中选择合适的器材: 滑动变阻器应选_______;电表①应选_______;电表②应选_______; (选填仪器前的字母代号) (2)若表①的示数为 D1、表②的示数为 D2,则待测电阻的表达式为 Rx=_________(用题中所 给字母表示,不代入数据) 。

四、计算题(本题共 3 小题,共 36 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 18. (10 分)如图所示,电灯 L 标有“4V、1W” 。滑动变阻器 R1 总 电阻为 50Ω ,闭合开关 S,当滑片 P 滑至某位置时,电流表示数为 I1=0.45A,电灯 L 恰好正常发光。由于外电路发生故障,电灯 L 突然熄 灭,此时电流表示数变为 I2=0.5A,电压表示数变为 U=10V。电流表和 电压表均为理想电表,试求电源电动势 E 和内电阻 r。

19.(12 分)在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距 为 d,当平行板电容器的电压为 U0 时,油滴保持静止状态,如图所示。当给电容器突然充电使 其电压增加Δ U1 时,油滴开始向上运动;经时间Δ t 后,电容器突然放电使其电压减少Δ U2,又 经过时间Δ t,油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过 程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为 g。求: (1)带电油滴所带电荷量与质量之比; (2)第一个Δ t 与第二个Δ t 时间内油滴 运动的加速度大小之比;(3)Δ U1 与Δ U2 之比。

20. (14 分)如图所示,在 xoy 平面内第Ⅱ象限有沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小为 N/C。

y 轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心 O′位于 x 轴上,半径为 r=0.02m,磁场最左边与 y
轴相切于 O 点,磁场方向垂直纸面向里。第Ⅰ象限内与 x 轴相距为 h ? 2 3 ?10 m 处,有一平行于 x 轴长为。=0.04m 的屏 PQ,其左端 P 离 y 轴的距离为 0.04m。一比荷为
4
?2

q ? 1.0 ?106 C/kg 带正电 m

的粒子,从电场中的 M 点以初速度 v0 ? 1.0 ?10 m/s 垂直于电场方向向右射出,粒子恰能通过 y 轴上的 N 点。已知 M 点到 y 轴的距离为 s=0.01m,N 点到 O 点的距离为 d ? 2 3 ?10 粒子的重力。求: (1)粒子通过 N 点时的速度大小与方向; (2)要使粒子打在屏上,则圆形磁场区域内磁感应强 度应满足的条件; (3)若磁场的磁感应强度为 B ?
?2

m,不计

3 T,且圆形磁场区 2

域可上下移动,则粒子在磁场中运动的最长时间。

物理试题
参考答案及评分标准

一、 单项选择题(每小题 3 分,共 30 分。在每个小题的四个选项中,只有一项符合题意)
题号 答案 1 D 2 B 3 D 4 C 5 A 6 D 7 A 8 C 9 A 10 B

二、选择题(每小题 4 分,共 20 分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确, 有的有多个选项正确,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错的得 0 分) 题号 答案 11 B 12 AB 13 BD 14 AC 15 CD

三、实验题(本题共 2 小题,每空 2 分,共 14 分)
16. (6 分)___红_____;____5_____;_____偏大____。

17. (8 分) (1)滑动变阻器应选___F___;电表①应选___C____;电表②应选_B__; (选填仪器前的字 母代号) D (R ? r ) (2)Rx= 1 0 2 (用题中所给字母表示,不代入数据) 。 D2 ? D1

四、计算题(本题共 3 小题,共 36 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,
只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

18. (10 分)解:由题意可知电灯 L 正常发光时,由欧姆定律有: E ? I1 R2 ? ( I1 ? I L ) ? r ??????① PL ? I LU L ??????② 由题意可知故障是电灯所在支路断路。 ??????③ 故障发生之后,由欧姆定律有: E ? I( ??????④ 2 R2 ? r ) 电阻 R2 的阻值: U ? I 2 R2 ??????⑤ 联解①②④⑤得:E=12.5V ………………⑥ r=5Ω ??????⑦ 评分参考意见:本题满分 10 分,其中①②③式 2 分,④⑤⑥⑦式各 1 分;若有其他合理解 法且答案正确,可同样给分。 U0 q dg 19.(12 分)解析 (1)油滴静止时满足:mg=q ??? (2 分) 则 = 。??? d m U0
[来源:学&科&网]

(1 分) (2)设第一个 Δt 时间内油滴的位移为 x1,加速度为 a1,第二个 Δt 时间内油滴的位移为 x2,加速 度为 a2,则 1 1 x1= a1Δt2,x2=v1Δt- a2Δt2??? (2 分) 2 2 且 v1=a1Δt,x2=-x1??? (2 分) 解得 a1∶a2=1∶3。??? (1 分)

U0+ΔU1 ΔU1 (3)油滴向上加速运动时:q -mg=ma1,即 q =ma1??? (1 分) d d U0+ΔU1-ΔU2 ΔU2-ΔU1 油滴向上减速运动时:mg-q =ma2,即 q =ma2??? (1 分) d d 则 ΔU1 1 ΔU1 1 = 解得 = 。??? (2 分) ΔU2 4 ΔU2-ΔU1 3

20. (14 分)解:(1)设粒子通过 N 点时的速度为 v,速度与竖直方向的夹角为 θ,粒子进入电 场后做类平抛运动有:

v0t ? s
vy ? at
2 2 v ? v0 ? vy

1分 1分 1分 1分

[

tan ? ?

v0 vy

又由牛顿第二定律有: qE ? ma

1分

代入数据解得 v ? 2 ?10

4

m/s

? ? 30?

1分 (2)由分析知粒子通过 N 点后将沿半径方向进入圆形磁场区域。 粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动有:

v2 q B v? m R

1分

粒子刚好打在 P 点时,磁感应强度最强设为 B1 。,此时粒子的轨迹半径为 R1 由几何关系有: R1 ? r tan ? 代入数据解得

B1 ? 3T

1分

粒子刚好打在 Q 点时,磁感应强度最弱设为 B2 ,此时粒子的轨迹半径为 R2 由几何关系有: R2 ? r 代入数据解得

B2 ? 1T

1分 1分

综合得粒子要打在屏上磁感应强度满足 1T ≤ B ≤ 3T (3)粒子的轨迹半径为 R3 ?

4 3 ?10?2 m 3

设粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为 α,弦长为 l ? ,由几何关系有:

R3 sin

?
2

?

l? 2

1分 1分

要使粒子在磁场中运动的时间最长,则 l ? ? 2r 解得

??

2? 3

1分

设粒子在磁场中运动的周期为 T 有:

T?

2? R3 4? 3 ? ?10?6 s v 3

1分

粒子在磁场中运动的最长时间为:

t?

? 4? 3 T? ?10?6 s 2? 9

1分


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