1、河北省沧州市黄骅中学2020-2021学年高二物理上学期第三次月考试题（含解析）本试卷分第卷（选择题）和第卷两部分。第卷1至 页，第卷 至 页。共100分。考试时间90分钟。第卷（客观题 共48 分）注意事项：答第卷前，考生务必将自己的姓名、学号、班级及准考证号等分别写在试卷相应位置和涂在答题卡上；不能将题直接答在试卷上。一、选择题（本题包括12小题，每题4分，共48分；在每个小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对得满分，选不全的得一半分数，有选错的或不答的得0分）1. 如图所示，两条不等长的细线一端拴在同一点，另一端分别拴住两个带同种电荷的小球
2、，电荷量分别为、，质量分别为、，当两小球处于于同一水平面时恰好静止，且，则造成、不相等的原因是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】对两个球受力分析，均受重力、拉力和静电斥力，如图所示不管电荷量大小如何，静电斥力F、F都相同，故电荷量关系不影响角度和；根据平衡条件，有由于，故；故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题关键是对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析；两小球均受三力平衡，可采用合成法、正交分解法、相似三角形法分析力之间的关系。2. 如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感
3、应强度的大小分别为B0，导线C位于水平面上且处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力的大小和方向是（）A. ，水平向左B. ，水平向右C. ，水平向左D. ，水平向右【答案】B【解析】【分析】【详解】A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为B0，根据力的平行四边形定则，结合几何的菱形关系，则有：再由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为由于导线C位于水平面处于静止状态，所以导线C受到的静摩擦力大小为，方向水平向右；故选B。3. 如图所示，用两根绝缘细线将两个小球悬挂在天花板下方，甲球带正电，乙球带负电。且两球的电荷量相同。若两球间的库仑力远小于乙球受到的重力，且两根线都处于绷紧状态，现在天花
4、板下方足够大的范围内加一水平向左的匀强电场，则在下列四幅图中，能表示系统平衡状态的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】小球乙只受重力，绳子拉力和电场力作用；重力方向竖直向下，乙球带负电，故受到的电场力水平向右，那么由受力平衡可得：绳子对球乙的拉力斜向左上方，故球乙在球甲右下侧；将球甲，球乙及两球之间的绳子当成一个整体，那么整体只受重力、电场力和上面一段绳子的拉力作用；又有两球所带电荷量之和为零，故电场力为零，又有重力方向竖直向下；那么由受力平衡可得：上面一段绳子对球甲的拉力竖直向上，故绳子处于竖直状态。故B正确，ACD错误；故选B。4. 如图甲，AB是某电场中的一条
5、电场线，若有一电子仅在电场力的作用下，以某一初速度沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示。以下说法正确的是（）A. A、B两点的电场强度EAEBB. 电子在A、B两点的速度vABD. 电子在A、B两点的电势能EpAEpB【答案】C【解析】【分析】【详解】A因图线的切线斜率表示电场强度，则由图可知图线切线斜率逐渐减小，故电场强度逐渐减小，即A、B两点的电场强度EAEB故A错误；B由于电子受到水平向左的电场力的作用，电场力做负功，电子做加速度减小的减速运动，即电子在A、B两点的速度vAvB故B错误；C由图可知电势AB故C正确；D由于电场力做负功，所以电子的电势能增
6、大，即电子在A、B两点的电势能EpAEpB故D错误。故选C。5. 某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A. 反映P3变化的图线是bB. 电源电动势为8VC. 电源内阻为4D. 当电流为0.5A时，外电路的电阻为6【答案】D【解析】【分析】【详解】A由电源消耗总功率输出功率和电源内部消耗功率可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率P1；c是抛物线，开口向上，表示的是电源内电阻上消耗的功率P3；b是抛物线，开口向下，表示外电阻的功率即为电源的输出功率P2，A错误；B由知电源电动势为B错误；C
7、电源内部消耗功率可知电源内阻为C错误；D由闭合电路欧姆定律可知，当电流为0.5A时，外电路的电阻为D正确。故选D。6. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S，将R2的滑动触点从a端向b端移动过程中，电流表示数为I，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，、和分别表示此过程中电流表示数、电压表示数变化量的绝对值。下列说法中正确的是（）A 电阻R1、R3功率都变大B. 、的大小均不变C. D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】A将R2的滑动触点从a端向b端移动过程中，R2的阻值减小，并联部分电阻减小，整个电路的电阻减小，电路总电流增大
8、，由可知，电阻R1的功率减小；由于并联部分的电阻减小，分到的电压减小，根据可知，R3的功率减小，故A错误；B表示电阻R1的阻值，可知其不变；表示并联部分的阻值，可知其减小，故B错误；C由于电流增大，根据可知，电源内阻和电阻分到的电压增大，则并联部分减小的电压等于电源内阻分到电压的增加量与分到电压的增加量之和，可知故C错误；D为定值电阻的阻值，为定值电阻和电源内阻的阻值之和，可知故D正确。故选D。7. 在同一匀强磁场中，粒子（ ）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则粒子和质子（）A. 运动半径之比是21B. 运动周期之比是21C. 运动速度大小之比是41D. 受到的洛伦
9、兹力之比是21【答案】B【解析】【分析】【详解】C两个粒子的质量和速度的乘积大小相等，质量之比是4：1，可知运动速度大小之比是1：4，选项C错误；A质子H和粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，均由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 得轨道半径根据粒子（）和质子（）的电荷量之比是2：1，则得RHe：RH=1:2故A错误；B粒子运动的周期所以运动周期之比是故B正确；D根据粒子受到的洛伦兹力得故D错误故选B。8. 如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，BC边的中点O有一粒子源，可以在ABC平面内沿任意方向发射速率均相同的正粒子（）A. 粒子速度至少，B点
10、才有粒子射出B. 从B点射出的粒子，在磁场中运动的最长时间为C. 粒子速度至少，A点才有粒子射出D. A点不可能有粒子射出【答案】B【解析】【分析】【详解】A粒子从B点射出时的最小速度为解得故A错误；B粒子从B点射出时的最长时间为解得故B正确；CD粒子从A点射出时的最小速度为解得故CD错误；故选B。9. 如图，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们打在上板同一点，不计重力，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A. 粒子在电场中的运动时间相同B. 打到极板上时，Q粒子的动能是P粒子动能的2倍
11、C. 粒子P、Q的电荷量之比为21D. 粒子P、Q的电势能减少量之比14【答案】AD【解析】【分析】【详解】A粒子运动过程只受电场力作用，故竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动；两粒子初速度相同，水平位移相同，故运动时间相同；故A正确；B在竖直方向有Q粒子的位移为P粒子的两倍，运动时间相同，故Q粒子的加速度为P粒子的加速度的两倍，那么，Q粒子的电场力为P粒子的电场力的两倍；根据W=Fx可得电场力对P、Q两粒子做的功之比为1：4，根据动能定理可得解得由于P、Q两粒子的初动能相同，但具体数值未知，所以打到极板上时，Q粒子的动能不一定是P粒子动能的2倍，故B错误；C根据做功公式则有其中可得故C错
12、误；D电场力对P、Q两粒子做功之比为1：4，根据功能关系可得粒子P、Q的电势能减少量之比14，故D正确；故选AD。10. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场把P、Q与电阻R相连接，下列说法正确的是（）A. Q板的电势高于P板的电势B. R中有由a向b方向的电流C. 若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D 若只增大离子入射速度，R中电流增大【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB根据左手定则可知，正电荷向上偏转， P板的电势高于Q板的电势，流过R的电流由a向b方向，A错误，B正确
13、；CD发电机未接通时，内部电场力与洛伦兹力平衡E0q=Bqv因此电动势的大小E=Bdv若只改变磁场强弱，电动势大小改变，R中电流大小发生变化；若只增大离子入射速度，电动势增大，R中电流增大，C错误，D正确。故选BD。11. 如图所示的两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时电动势E为正，拉力F向右为正关于感应电动势E、线框中通过的电荷量q、拉力F和产生的热功率P随时间t变化的图像正
14、确的有（ ）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A当线圈进入第一个磁场时，产生的感应电动势为E=BLvE保持不变，根据楞次定律可知，感应电流是逆时针，而线圈开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为E=2BLv根据楞次定律可知，感应电流是顺时针，当线圈离开第二个磁场时，产生的感应电动势为 E=BLv根据楞次定律可知，感应电流是逆时针，故A正确；故A错误；B根据法拉第电磁感应定律得 根据闭合电路欧姆定律得 线框中通过的电荷量 由式解得线框中通过的电荷量可知，线框中通过的电荷量与磁通量成正比。当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，线框中通过的电荷量增大；当全
15、部进入时达最大，线框中通过的电荷量最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小，线框中通过的电荷量减小；当运动到2.5L时，磁通量最小为0，线框中通过的电荷量也为0，故B错误；CD拉力的功率P=Fv因速度不变，而在线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力为定值，外力F的功率也为定值；两边分别在两个磁场中时，感应电动势为E=2BLv外力等于安培力，为外力的功率为拉力和功率都变为4倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，外力的功率也等于在第一个磁场中的功率，故D正确，C错误；故选AD。12. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，与以正点电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点。质量为m、电
16、荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速滑下，已知AB=BC=h，小球滑到B点时的速度大小为，则（）A. 点电荷Q带正电B. 小球由B点到C点的过程中重力所做的功等于动能的变化量C. 小球由A点滑到B点的过程中电场力做的功D. 小球到达C点时的速度大小为【答案】AB【解析】【分析】【详解】小球由A到B重力和电场力做功，有动能定理得代入数据解得电场力做负功，所以Q带正电荷，BC两点在同一等势面上，小球从B到C电场力做功为零，只有重力做功，由动能定理得解得故选AB。第卷（共52 分）注意事项：第卷共 4页，用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试题卷上。13. 读出下列四幅图的示数：(1)量程为3V，则读数为_；
17、量程为0.6A，则读数为_(2)游标卡尺读数为_mm，螺旋测微器读数为_cm【答案】 (1). 1.90V (2). 0.16A (3). 50.75 (4). 0.3775【解析】【分析】【详解】(1)1电压表量程为3V，其分度值为0.1V，示数为1.90V。2电流表量程为0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.16A。(2)3游标卡尺读数为4 螺旋测微器读数为14. 有一量程为5V的电压表V，某同学为了知道它的内阻，采用了下列测量方法：(1)该同学利用欧姆表通过图甲的方式进行测量，测量时欧姆表的黑表笔应该与电压表的_（填“正”或“负”）极接线柱相连，红表笔与另一接线柱相接。在欧姆表的档位
18、位于“1k”档时，欧姆表的示数如图乙所示，则电压表的内阻RV约为_k。(2)为了更准确地测出这个电压表V的内阻，该同学在实验室找到了下列器材：A.电压表V1：量程10VB.定值电阻R0：阻值5kC.滑动变阻器R1：010D.滑动变阻器R2：0100E.电源E：电动势12V，内阻很小F.开关S、导线若干该同学设计了如图丙所示的电路，其中a为_，滑动变阻器应选_。（均填写器材符号）该同学通过调节滑动变阻器的阻值，得到电压表V、V1的多组读数U、U1，以U1为纵坐标，U为横坐标建立坐标系并画出相应图像，如图丁所示，若图像的斜率为k，则电压表的内阻RV_（用k和R0表示）。【答案】 (1). 正 (2
19、). 8.0 (3). V (4). R1 (5). 【解析】【分析】【详解】(1)1 用欧姆表测量电压表的电阻时，根据红进黑出的原理可得黑表笔应该与电压表的正极相连；2 欧姆表的指针指在数字8，欧姆表的档位选择“1k”，所以电压表的内阻RV约为； (2)3电路图可知，电压表a与定值电阻串联后再与电压表b并联，并联电路两端电压相等，因此b电压表的量程应大于电压表a的量程，则电压表a为电压表V；4为方便实验操作，多次测量，滑动变阻器应选择小量程的，故应选R1；5并联电路两端的电压相等，由电路图可知整理得则电压表内阻15. 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的
20、电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求（1）电动机线圈的电阻R（2）电动机正常工作时输出的功率为多少？（3）电动机正常工作时转子突然被卡住，则电动机热功率是多少？【答案】（1）0.5（2）1.5W（3）8W【解析】【分析】【详解】（1）电动机线圈电阻 （2）电动机正常工作时，线圈的热功率：PQ=I22R=120.5=0.5W；电动机的输入功率P=U2I2=21=2W电动机正常工作时的输出功率：P出=P-PQ=2W-0.5W=1.5W；（3）电动机正常工作时的转子突然被卡住，则电动机热功率16. 如图所示，平面直角坐标xOy的第一象限内存在着有
21、界匀强磁场和匀强电场直线y=d与y轴相交于P点，磁场分布在x轴与直线y=d之间，方向垂直纸面向里；电场分布在直线y=d上方，电场强度为E，方向竖直向下质量为m、电荷量为q的带正电荷的粒子从坐标原点O垂直磁场方向射入，射入时的速度大小为v0，方向与x轴正方向成60，并恰好从P点离开磁场。(不计粒子的重力)(1)求磁场的磁感应强度大小B；(2)若将磁感应强度大小变为，其他条件不变，求粒子能达到的纵坐标的最大值ym；粒子在第一象限内运动的时间t。【答案】(1) ；(2) ；【解析】【分析】【详解】(1)粒子磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图由牛顿第二定律可得根据粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系可得
22、联立解得(2)磁感应强度大小变为后，粒子的道半径变为运动轨迹如图所示粒子进入电场时速度沿y轴正方向，粒子从进入电场到速度减为0的过程，由动能定理可得解得粒子能达到的纵坐标的最大值解得由几何关系可知粒子在第一次磁场内运动的圆心角为，运动的时间粒子在电场内先向上减速为零，再向下加速，设进入电场到离开电场运动的时间，取向上为正，向动量定理可得解得粒子从电场进入磁场仍做匀速圆周运动，设运动时间，根据对称性可知粒子在第一象限内运动的时间解得17. 如图所示的装置由粗糙倾斜金属轨道和光滑水平金属导轨组成，导轨间距均为L；倾斜导轨的倾角为30，且存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；水平导
23、轨区域存在着方向竖直向上的磁感应强度大小也为B的匀强磁场。一根足够长的轻质绝缘细线绕过定滑轮，一端系在金属棒ab的中点上，另一端悬挂一质量为m的物块，当金属棒cd静止时，金属棒ab恰好不上滑。现用水平向右的恒定外力F（F大小未知）使金属棒cd由静止开始向右运动，经过时间t0，金属棒cd达到最大速度，此时金属棒ab恰好不下滑，撤去外力直到cd停止运动。已知金属棒ab、cd长均为L，均垂直于导轨且始终与导轨接触良好，二者质量均为m，接入电路的电阻均为R，金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。(1)求外力F的大小；(2)求在金属棒cd的最大速度；(3)设t0到tt0通过金属棒a
24、b的电荷量为q，求从金属棒cd开始运动到停止过程中，金属棒ab上产生的焦耳热。【答案】(1)mg；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)设ab所受的最大静摩擦力为f，由平衡条件得：ab恰好不上滑时ab恰好不下滑时cd速度最大时做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得FBIL解得Fmg(2)设金属棒cd的最大速度为v，金属棒cd速度最大时感应电动势EBLv感应电流金属棒cd所受安培力金属棒速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得F安培F，即解得(3)从t0到tt0这段时间内通过金属棒ab的电荷量q解得该过程金属棒cd的位移大小cd运动的整个过程，设系统产生的焦耳热为Q，对系统，由能量守恒定律得FxQ金属棒ab上产生的焦耳热解得
