1、内蒙古赤峰二中2020-2021学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）一：选择题（每题4分，共48分。其中1-8题为单选题，9-12题为多选题。）1. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A. 被加速的粒子从磁场中获得能量B. 被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大C. 只增加狭缝间的加速电压，被加速粒子离开加速器时的动能增加D. 想要粒子获得的最大动能增大，可增大D型盒的半径【答案】D【解析】【详解】A被加速的粒子在电场中加速获得能量，而不是从磁场中获得能量，故A错
2、误；B被加速的粒子在回旋加速器中的磁场中做匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，即带电粒子在磁场中运动的周期为联立解得由上式可知，带电粒子做圆周运动的周期与半径无关，故B错误；CD设D型盒的半径为R，加速粒子离开加速器时的速度vm满足解得加速粒子离开加速器时的动能从上式可知，只增加狭缝间的加速电压，被加速粒子离开加速器时的动能不会变，想要粒子获得的最大动能增大，可增大D型盒的半径，故C错误，D正确。故选D。2. 下列四幅图所做的实验都与磁场力有关，有关实验时要满足的条件或者实验现象正确的是（）A. 甲图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线是沿东西方向放置的B. 乙图是研究两平行通电导线之
3、间的相互作用实验，当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相排斥C. 丙图中当通电直导线中电流变为原来的2倍时，导线所受力变为原来的D. 丁图中一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，弹簧会上下振动【答案】D【解析】【详解】A. 甲图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线是沿南北方向放置的，产生沿东西方向的磁场，小磁针才能发生偏转，A错误；B. 乙图中，由安培定则和左手定则，当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相吸引，B错误；C. 丙图中，由 ，当通电直导线中电流变为原来的2倍时，导线所受的安培力变为原来的2倍，合力仍然为零，C错误；D. 丁图中一根柔
4、软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，弹簧中通过同向电流相互吸引，弹簧长度缩短，下端离开水银面，电路断开，电流消失，引力消失，在弹簧重力的作用下弹簧伸长，下端又与水银接触，又缩短，弹簧就会上下振动，D正确。故选D。3. 如图所示，一平行于光滑斜面的轻质弹簧一端固定于斜面上，另一端拉住一条形磁铁，磁铁处于静止状态，若在磁铁中点的正上方，垂面纸面放置一通电直导线，导线中电流方向垂直纸面向外，且使电流缓慢增大。下列说法正确的是A. 弹簧可能会被压缩，且压缩量逐渐增大B. 弹簧一定伸长了，形变量不变C. 磁铁可能受3个力D. 磁铁将沿斜面向下运动【答案】B【解析】【详解】条形磁铁的
5、外部磁场方向是由N极指S极，则直导线位置的磁场方向沿斜面向下，而导线的电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但沿着斜面的方向弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变；故弹簧一定是伸长的，磁铁受到4个力的作用，磁铁始终处于平衡而不会沿斜面向下运动，A、C、D错误，B正确。故选B4. 如图所示，电源电动势E12V，内阻r1，限流电阻R3，M为直流电动机，其线圈电阻R2。当电动机正常工作时，理想电流表示数为1A，此时电动机的输出功率是（）A. 6WB. 8WC. 2WD. 7W【答案】A【
6、解析】【详解】电动机两端电压为电动机的输出功率为A正确，BCD错误。故选A。5. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（）A. 直线b表示电源的PE-I图线B. 曲线c表示电源的输出功率PR-I图线C. 电源的电动势，内阻D. 电源的最大输出功率【答案】D【解析】【详解】A因为 ，直线a表示电源的PE-I图线，A错误；B电源的输出功率为 ，是开口向下的抛物线，曲线b表示电源的输出功率PE-I图线，B错误；C当I=2A时电源的内阻为C错误；D电源的最大输出功率为D正确。故选D。6. 两个
7、带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q从A由静止释放只在电场力作用下运动，取无限远处电势为零，则（）A. 若q从A点由静止释放，在由A点向O点运动的过程中，加速度一定先增大后减小B. q由A向O运动过程电势能逐渐增大C. q运动到O点时的动能最大D. q由A向O运动的过程做匀加速运动【答案】C【解析】【详解】AD两等量正电荷周围部分电场线如图所示在P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的加速度可能先增大后减小，也可能一直
8、减小，故AD错误；Bq由A向O运动的过程，电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；C从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确。故选C。7. 如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等。一电子（不计重力）射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点。由此可以判定（）A. a、b、c三个等势面的电势关系是B. O处的点电荷一定带正电C. 电子在1、4两个位置处的速度相等D. 电子从位置1到2和从位置3到4的过
9、程中电场力做功绝对值的关系是W12=2W34【答案】A【解析】【详解】AB电子的轨迹向右弯曲，与O处点电荷间的作用是斥力，所以O处的点电荷一定带负电，电场线是汇聚的，a、b、c三个等势面的电势关系是，A正确，B错误；C电子在1、4两个位置处的速度大小相等，方向不同，C错误；D两相邻等势面的间距相等，则 ，D错误。故选A。8. 图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法正确的是（）A. 电源的内阻为0.5WB. 小灯泡的电阻随着电压的增大而减小C. 当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为2.59W【答案】D【解析】【详
10、解】A由图甲，根据可得，电动势内阻故A错误；B由图乙可得：电压越大，斜率越大，故电阻越大，故B错误；C由图乙可得，当小灯泡两端的电压U=0.5V时，电流I=6A，故电阻故C错误；D把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，如图所示两U-I曲线的交点即小灯泡的电压、电流，故U0.47V，I=5.5A，所以，小灯泡的功率P=UI=故D正确。故选D。9. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长度为的轻质绝缘细线悬挂一个质量为的带电小球，小球由悬点正下方点由静止释放小球向右最大摆角为的点，下列说法正确的是（）A. 小球受到的电场力大小为B. 小球受到的电场力大小为C. 小球在点受到的绳的拉力
11、大小为D. 小球在点受到的绳的拉力大小为【答案】BC【解析】【详解】AB小球从最低点到最大摆角处，根据动能定理解得小球受到的电场力大小为故A错误，B正确；CD在最大摆角处，对小球进行受力分析，沿细线方向，根据向心力公式得解得故C正确，D错误。故选BC。10. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列说法正确的是（）A. 电路再次稳定时，电源效率减小B. 灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少C. 灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小D. 电源的内部消耗功率增大【答案】ABD【解析】【详解】A由题可知，滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值R减小，即电
12、路中的总电阻R总减小，由部分电路欧姆定律可得，电路中的总电流I总增大，电路内压U内增大，路端电压U外减小，由电源的效率得即电源效率减小，所以A正确；B灯L1的电流增大，所以L1的电压U1增大，又路端电压U外减小，所以灯L2和电容器两端的电压U2都减小，所以灯L2变暗，L2的电流I2也减小。又总电流增大，所以电流表的示数增大。对于电容器来说，两端电压U2减小，由可得，电容器极板的带电量减小，所以B正确；C由B选项分析可知，灯L1的电流增大，所以L1变亮，电压表测的是电路的路端电压，所以电压表示数减小，电源的输出功率为路端电压U外减小，总电流I总增大，所以无法判断电源的输出功率变化，所以C错误；D
13、电源的内部消耗功率为由于总电流I总增大，所以电源的内部消耗功率增大，所以D正确。故选ABD。11. 如图，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中，AB2cm，电场线与矩形所在平面平行。将q2.010-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB8.0109J；将这个电荷从B点移到C点，电势能增加了EpBC3.2108J，则（）A. B点的电势为4VB. 电场强度的方向由B指向CC. 电场强度的大小为400V/mD. A和C之间的电势差UAC=-12V【答案】CD【解析】【详解】AA、B两点之间的电势差代入，解得故A错误；BB、C两点之间的电势差代入，解得即C点
14、电势高，B点电势低，电场强度的方向不可能由B指向C，故B错误；C在AC上取两点E、F，使AE=EF=FC，在BD上取两点G、H，使BG=GH=HD，连接FD、EH、AG，得到三个等势面，电势差均为4V，用相似三角形法可求得点B到AG的垂直距离为1cm，电势差为4V，则电场强度故C正确；DA和C之间的电势差故D正确故选CD。12. 如图所示，半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，圆形磁场边界上有A、C、N三点，一个比荷为2106C/kg、带正电的粒子（粒子重力可忽略不计），从A点以的速度垂直于直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，则（）A. 带电粒子在磁场中运
15、动的轨迹半径为1cmB. 带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定不在圆形磁场的边界上C. 若带电粒子改为在圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，则粒子一定从N点射出D. 若要实现带电粒子从A点以原速度v0入射、从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为【答案】C【解析】【详解】A根据洛伦兹力提供向心力有可得代入数据解得故A错误；B粒子运动轨迹如图所示因为四边形AONP为菱形，根据几何知识可得圆心P一定在圆形磁场的边界上，故B错误；C从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如图所示，因为所以四边形SCON为菱形，由几何知识可知粒子一定从N点射出，故C正确；D当带电粒子在A点入射，从N点出射，则磁场圆以
16、AN为直径时面积最小，最小面积故D错误。故选C。二：实验题（16分，没空2分，按题目要求作答）13. 小明通过实验研究某金属丝的电阻：(1)如图1所示，用多用电表“1”挡粗测其电阻Rx=_；用图2的螺旋测微器测其直径D=_mm；(2)为了精确测定金属丝Rx,除待测金属丝Rx外，还备有的实验器材如下：A电压表V1（量程3V，内阻约为15k）B电压表V2（量程15V，内阻约为75k）C电流表A1（量程0.6A，内阻约为1）D电流表A2（量程3A，内阻约为0.2）E滑动变阻器R1（010，0.6A）F滑动变阻器R2（02000，0.1A）G电源电动势为4V，内阻不计H开关S，导线若干实验要求较精确测
17、定Rx阻值，则电压表选_，电流表选_，滑动变阻器选_，（填仪器前面的英文字母）。【答案】 (1). 7.0 (2). 2.397（2.3952.399之间均可） (3). A (4). C (5). E【解析】【详解】(1)1用多用电表“1”挡粗测其电阻，读数为7.0。2螺旋测微器读数为(2)3电源电动势为4V，则电压表应选，故选A。4电路中最大电流为则电流表应选，故选C。5因为仅在7左右，则为了方便实验操作，滑动变阻器应选择阻值较小的，故选E。14. 有一量程为3V的电压表V，现要测量其内阻RV。可选用的器材有：滑动变阻器甲，最大阻值10；滑动变阻器乙，最大阻值10k；电阻箱R2，最大阻值9
18、999；电源E，电动势约为4V，内阻不计；开关两个，导线若干。(1)某小组采用的测量电路如图甲所示，在实物图中，已正确连接了部分导线，请完成剩余部分的连接_。(2)连接好实验电路后，进行实验操作，请你将下面操作步骤补充完整：断开开关S2和S1，将R1的滑片移到最左端的位置；闭合开关S2和S1，调节R1的滑片位置，使电压表V满偏；断开开关S2，保持R1的滑片位置不变，调节R2，使电压表V示数为1.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。则测出的电压表内阻R测=_，它与电压表内阻的真实值RV相比，R测_RV（选填“”、“=”或“”）。【答案】 (1). 测量电路如图甲所示 (2). (3). 【
19、解析】【详解】(1)1测量电路如图所示(2)2电压表V满偏时为3V，电压表V示数为1.00V时，电阻箱电压为2V，电阻箱的电流为 ，电压表内阻为(3)3闭合开关S2和S1，调节R1的滑片位置，使电压表V满偏为3V，断开开关S2时，电压表和R2的总电压大于3V，R2的实际电压大于2V，R2电压的测量值偏小，RV电流的测量值偏小，RV的测量值偏大，R测RV。三：解答题（写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有最后答案的不得分）15. 如图，在0xh，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m，电荷量为q（q0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计
20、重力。（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。【答案】（1）磁场方向垂直于纸面向里；（2）；【解析】【详解】（1）由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有由此可得粒子穿过y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在y轴正半轴上，半径应满足由题意，当磁感应强度大小为Bm时，粒子的运动半径最大
21、，由此得（2）若磁感应强度大小为，粒子做圆周运动的圆心仍在y轴正半轴上，由式可得，此时圆弧半径为粒子会穿过图中P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在P点的运动方向与x轴正方向的夹角为，由几何关系即由几何关系可得，P点与x轴的距离为联立式得16. 如图所示，在绝缘水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20cm，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9，在两环的最高点a和b之间接有一个电动势为12V内阻为0.5的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的匀强磁场。一根长度等于两环间距，质量为2g，电阻为1.5的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的摩擦，当
22、棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角为时，棒刚好静止不动，试求匀强磁场的磁感强度（取g=10m/s2）。【答案】【解析】【详解】导体棒静止时，将圆环分成电阻为6和3的两部分，两者为并联关系，并联电阻为闭合电路的总电阻为设电源的电动势为E，则电路总电流为从左向右看，导体棒的受力如图所示根据平衡条件，则有联立解得17. 如图所示的坐标系中，第二象限有沿y轴负方向的匀强电场，场强E为，图中有一个半径为的绝缘刚性圆环，圆环的O点有一个小孔，、为互相垂直的直径，圆环区域内有匀强磁场，磁场方向垂直平面向外，一个质量电荷量的带电粒子，以初速度从P点沿x轴正向射出，粒子在电场作用下恰好从O孔进入
23、磁场，已知P点与x轴相距，不计带电粒子的重力。求：(1)粒子进入磁场时速度大小与方向；(2)若粒子第一次碰撞圆环的点在圆环A点，求磁场的磁感应强度的大小；(3)若粒子在碰撞绝缘刚性圆环时无能量损失，要使粒子能用最短时间回到O孔射出圆环，求磁感应强度的大小和粒子在磁场中运动的最短时间。【答案】(1)283m/s，方向与x轴夹角为45；(2)；(3)，【解析】【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，加速度为a，运动至O点时速度为v，为v在y方向分速度 由得方向与x轴夹角(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，磁感应强度为，半径为 由几何关系 解得(3)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，磁感应强度为，半径为，周期为T，依题意可知，与刚性圆环碰撞2次后回到O点时运动时间最短，依据轨迹的对称性和几何关系. 由 得 粒子在磁场中运动时间