1、四川省成都市树德中学2020-2021学年高二物理上学期12月阶段性测试试题一.单项选择题（每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求）1.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（）A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B.乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D.丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实2.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和10V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流
2、表和电压表的示数分别为20A和150V.则当这台电动机正常运转时（）A.电动机的内阻为7.5B.电动机的内阻为2.0C.电动机的输出功率为30.0WD.电动机的输出功率为26.0W3.一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以-v0做直线运动，其v-t图像如图所示，粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是（）A.A、B、C三点的电势关系为B.A、B、C三点场强大小关系为C.粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少D.粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功4.在如图所示的U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点，则下列说法中正确
3、的是（）A.在a点时电源有最大输出功率B.在b点时电源的总功率最大C.从ab，角增大，电源的总功率和输出功率可能都将增大D.从bc，角增大，电源的总功率和输出功率可能都将减5.图中a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等），则（）A.O点的磁感应强度为零B.O点的磁场方向垂直Oc向下C.导线a受到的安培力方向水平向右D.导线b受到的安培力方向沿bc连线方向指向c6.在如图所示电路中，已知电表均为理想仪表，且小灯泡的电阻小于电源的内阻，电流表A、电压表V1、电压
4、表V2的读数分别为I、U1和U2，P为被细线悬挂在两平行金属板间的带电小球，细线与竖直方向间的夹角为，则当滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A1、电压表V1、电压表V2读数变化量大小分别是I、U1和U2，下列说法中正确的是（）A.U2大于U1B.灯泡变亮、细线与竖直方向间的夹角变大C.电源的输出功率变大D.变大、变大7.如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为-Q的点电荷分别固定于A、B两点，在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上（
5、忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则（）A.轨道上D点的场强大小为B.小球刚到达C点时，其加速度为零C.小球刚到达C点时，其动能为D.小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小8.如图所示，由绝缘材料制成的光滑的半圆轨道固定在水平面上，O点为圆心，带电荷量为qa、质量为ma的a小球固定在半圆轨道底端的A点，带电荷量为qb、质量为mb的b小球静止于半圆轨道内的B点，此时AOB=74.由于a、b、两小球的质量变化或电荷量变化使得b小球沿半圆轨道缓慢下滑恰好静止于C点，AOC=60，此时a、b两小球的质量分别为ma、mb，电荷量
6、分别为qa、qb，已知a、b两小球均可视为带电质点，sin37=0.6，则下列说法正确的是（）A.b小球受到的支持力一定大于其重力B.b小球的质量和电荷量至少有一个应发生变化C.可能仅是b小球的质量mb增加至D.可能仅是a、b两小球电荷量的乘积qaqb减小至二.多项选择题（每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）9.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为10。现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则（）A.三个灯泡的总电阻约为8.3B.电源的电动势为
7、60VC.电源消耗的热功率为30WD.电源的效率约为893%10.如图所示，K1、K2闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴静止在电容器的A、B两平行金属板间.现保持K1闭合，将K2断开然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.A板电势比电路中Q点电势高C.液滴保持静止D.液滴的电势能增加11.如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45，MN之间的距离为d，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.电场强度E的最小值为B.当qE=mg时，小球从M运
8、动到N时电势能变化量为零C.电场的方向可能水平向左D.F所做的功一定入12.如图甲所示，M、N为正对竖直放置的平行金属板，A、B为板中线上的两点。当M、N板间不加电压时，一带电小球从A点由静止释放，经过时间T到达B点，此时速度大小为v。若在两板间加上如图乙所示的交变电压，t=0时，将带电小球仍从A点由静止释放，小球运动过程中始终未接触极板，则（）A.t=T时，小球到达B点，此时速度大于vB.0到时间内小球的动量变化量与到T时间内小球的动量变化量相同C.时刻与T时刻小球的速度方向相同D.时刻与时刻小球的速度大小相同13.竖直放置的带电平行金属板之间的电场可以看成是匀强电场，现有一带电小球从两带电
9、平行金属板中的M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为9J，在O点动能为16J，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球在上升和下降过程中所受外力的冲量大小之比为1:1B.小球落到N点时的动能为57JC.小球在上升和下降过程中电场力做功之比为1:3D.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为5.4J14.在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系Oxy，在二、三象限的y=L和y=-L区域中，存在平行于y轴且与y轴正向相反的匀强电场；在一、四象限的正方形区域abcd内存在竖直向下的匀强磁场，正方形的边长为2L，坐标原点O为
10、ab边的中点。一质量为m的绝缘不带电小球甲，以速度v0沿x轴正向做匀速运动，与静止在坐标原点的带正电小球乙发生弹性正碰（碰撞时间很短），乙球的质量为2m，带电量为q，碰撞前后电量保持不变，甲、乙两球均可视为质点，且m、q、L、v0均为已知，sin53=0.8，cos53=0.6。A.碰撞后甲球的速度大小为B.两球碰后，若乙球恰从d点离开磁场则乙球在磁场中的运动时间C.要使两球再次相碰，磁感应强度必须大于D.要使两球再次相碰，电场强度和磁感应强度大小必须满足三.实验题（共14分）15.（6分）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。小量程的电流表可以改装为大量程的电流表或改装成电压表，
11、并可用改装后的电压表测量电源的电动势和内阻，若实验室有一已知电流表G的满偏电流为5mA，内阻为90.请回答下列问题:（1）如果想要把该电流表改装为量程为50mA的电流表，应将该电流表_（选填“串联”或“并联”）一定值电阻，该定值电阻的阻值为_.（2）如果想要把该电流表改装为量程为3V的电压，应将该电流表_（选填“串联”或“并联”）一定值电阻，该定值电阻的阻值为_.（4）用定值电阻RA和RB将此电流表改装成06V和015V的双量程电压表，若用改装后的电压表的06V挡（内阻为1200）直接接在待测电源（内阻较大）的两端时，电压表的示数为3.5V；换用015V挡（内阻为3000）接在该电源两端时，示
12、数为5.0V；则电源的电动势E为_V，内阻r为_.16.（8分）为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。（1）小明先进行了如图甲方案的测量。他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图甲、乙、所示。则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲=_mm、d乙=_mm.实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他己经标在如图A所示的坐标
13、纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图A画出U-I图线.实验次数123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49该方案测得的甲金属丝的电阻率=_m（计算结果保留两位有效数字）。（2）小明又用如图乙方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度。实验操作步骤:a.正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关；b.读出电流表的示数，记录接线夹的位置；c.断开开关，测出接入电路的金属丝的长度；d.闭合开关，重复b、c的操作。根据测得电流与金属丝接
14、入长度关系的数据，绘出如图B所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为K，若已测得乙金属丝的直径为d，已知电源的电动势E、内阻r.则乙金属丝的电阻率为_（写出电阻率的计算式）（3）电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你分别就这两种方案说明电表内阻对电阻率测量的影响:图甲方案电阻率测量值_真实值；图乙方案电阻率测量值_真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）四.计算题（本题共4小题，共38分，请写出必要的文字说明与演算步骤，注意答题规范）17.（8分）如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为610-2kg的通电直导线，电流大小I=1A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳
15、拴住不动，轻绳的长度为1.0m，整个装置放在方向竖直向上的磁场中。（1）若设t=0时，B=0，磁感应强度每秒增加0.2T，需要多长时间，斜面对导线的支持力为零?（g取10m/s2）（2）若空间磁感应强度恒定，导线释放后上升到最高点时与轻绳的悬点处于同一水平面，求磁感应强度的大小.18.（8分）如图所示，在以O为圆心的圆形区域内，有一个方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.T，圆半径R=cm，竖直平行放置的金属板连接在如图所示的电路中，电源电动势E=120V，内阻r=5，定值电阻R1=5，滑动变阻器R2的最大阻值为50；两金属板上的小孔S1、S2跟O点在垂直于极板的同一直线上，另有
16、一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离H=m，现有比荷的正离子由小孔S1进入电场加速后，从小孔S2穿出，通过磁场后打在荧光屏D上，不计离子的重力和离子在小孔S1处的初速度，问:（1）若离子能垂直打在荧光屏上，则此时滑线变阻器接入电路中的阻值R2=?（2）调节滑动变阻器滑片P的位置不同，离子在磁场中运动的时间也不同，当离子在磁场中运动的时间最长时，求此种情况下打在荧光屏上的位置到屏中心O点的距离X=?19.（10分）人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动，某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PPMM内有竖直向下的匀强电场，电场场强为E=1103V/m，宽度为
17、d=0.05m，长度为L=0.40m；区域MMNN内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=2.510-2T，长度也为L=0.40m，磁场宽度足够。比荷为的带正电的粒子以水平初速度从P点射入电场。边界MM不影响粒子的运动，不计粒子重力。（1）若带电粒子以水平初速度v0=8105m/s从P点射入电场后，求粒子从PPMM区域射出的位置；（2）当带电粒子射入电场的水平初速度为多大时，粒子只进入磁场一次就恰好垂直PN边界射出。20.（12分）如图所示，质量mA=3kg的不带电的绝缘长板A在绝缘水平面上，质量mB=1kg、电量+q=210-5c可视为质点的带电物块B在绝缘板A上的左端，距离A的右端s=
18、10m处有一个固定平台，平台左侧顶点C点与木板A等高，CDE是固定的光滑的半径为R=0.4m的绝缘竖直半圆形轨道，E是圆轨道的最高点。CE左侧空间有水平向左的匀强电场，场强大小E1=1.0105N/C，CE右侧空间有竖直向上的匀强电场，场强大小E2=2.5105N/C，A与B之间（动摩擦因数1=0.30）及A与地面之间（动摩擦因数2=005）的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，取g=10m/s2。某时刻A、B同时获得向右的初速度v0=6m/s，整个过程中B物体的电荷量不变.求：（1）A板与平台相碰前的速度大小v1=?（2）假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A板与平台碰撞后，若要B物体
19、不从A板滑下，求长板A的最小长度L0=?（3）若长板A的长度L=0.9m，且A板与平台碰撞后A板立即停止运动，判断物体B能不能经过圆周运动的最高点E，若能，求它经过圆轨道的最高点E时轨道对它的弹力；若不能，求物体B在运动过程中离C点的最大高度H。树德中学高二年级12月阶段性考试物理试题参考答案和评分标准一.单选题（每题3分，共24分）题号12345678答案CDCDBCBC二.多选题（每题4分，共24分）题号91011121314答案ADBCABBCACACD三.填空题（14分）15.（每空1分，共6分）（1）并联 10（2）串联 510（3）7V，1200；16.（第三空2分，其余每空1分，
20、作图1分，共8分）（1）1.75 0.5460.549画出U-I图线如图（2.22.6）10-5（计算结果保留两位有效数字）。（2）（3）大于 等于四.计算题（共38分）17题（8分）解析:（1）由平衡条件得-（1分）由F=BL得-（2分）由题意知B与t的变化关系为B=0.2（T）得t=10s。-（1分）（2）设轻绳长度d，由动能定理F2d（1-cos37）-mgdsin37=0（2分）得F2=1.8N （1分）由F2=BIL得B=4.5T （1分）18.题（8分）解:（1）若离子由电场射出进入磁场后垂直打在荧光屏上，则离子在磁场中速度方向偏转了90，离子在磁场中做圆周运动的径迹如图所示:由几
21、何知识可知，离子在磁场中做圆周运动的圆半径:r1=R=cm （1分）设离子进入磁场时的速度为v1，洛伦兹力提供离子做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得:，解得:， （1分）设两金属板间的电压为U，离子在电场中加速，由动能定理有:，解得:，解得:U1=30V，-（1分）由闭合电路欧姆定律解得R2=10（1分）（2）两金属板间的电压越小，离子经电场加速后速度也越小，离子在磁场中作圆周运动的半径越小，射出电场时的偏转角越大，在磁场中运动的时间越长，所以滑片在变阻器R2的右端时，离子在磁场中运动的时间最长.由闭合电路欧姆定律有:，两金属板间电压:-1分）由动能定理得:，离子轨道半径:，解得:r2=0.
22、1m，-（1分）粒子进入磁场后的径迹如图所示，O1为径迹圆的圆心.由图可得:，所以=60.（1分）在OOA中，=30，所以A、O间距离为:x=Htan=20cm（1分）19.（10分）【解析】（1）假设粒子以水平速度从P点射入电场后，做类平抛运动从MM边界飞出 （1分）竖直方向得t=110-6s（1分）水平方向x=v0t=0.8mx=0.8mL=0.4m所以假设不成立，（1分）粒子从PM边射出。假设粒子从P点下方y处射出=0.0125（1分）（2）同第一问原理可以得:粒子在电场中类平抛运动的水平位移：x=v0t（t=110-6s）粒子进入磁场时，垂直边界的速度vy=at设粒子进入磁场时的速度与
23、磁场边界之间的夹角为，则粒子进入磁场时的速度（1分）在磁场中得（1分）i.粒子第一次进入磁场后，垂直边界MN从磁场射出，如图1所示必须满足（1分）联立解得：得：（1分）.粒子第一次进入磁场后，垂直边界PM从电场射出，如图2所示，必须满足（1分）联立解得：得：（1分）20（12分）解:（1）假设A、B仍保持相对静止以相同加速度a向右做匀减速运动对整体:qE1+2（mA+mB）g=（mA+mB）a0得a0=1m/s2（1分）对长板A:得假设成立，A、B一起向右做匀减速运动（1分）由运动学公式v得v1=4m/s（1分）（2）qE1=2N=2（mA+mB）g=2N，A、B达到共同速度后，一起匀速运动（
24、1分）A板与平台碰后，A、B系统动量守恒，得v共=2m/s-（1分）设该过程中，设B的位移向左为xB，A向左的位移为xA，B相对于A向右的位移为板长L0，则有L0=xA-xB由系统能量守恒得L0=4.8m-（1分）（由牛顿运动定律结合运动学公式解答正确，同样得分）（3）假设物体B恰好能到E点，在E点从C点到E点由动能定理得（1分）A板静止后，物体B继续减速，到C点时速度设为v2由动能定理得所以物体B不能经过圆周运动的最高点E（1分）设B在M点脱离轨道，Mo与竖直方向的平角为；脱离轨道时速度为v3，根据动能定理可得：-（1分）在M点（1分）解得:，=60，v3=1m/s；（1分）此后物体B作类斜抛运动，竖直方向匀减速直线运动得h=m=0.075m小滑块B距离C点的最大高度H=h+R（1+cos60）=0.675m（1分）
