1、四川省双流中学2019-2020学年高二物理下学期3月月考试题(含解析)一、选择题:满分42分。本题共12小题。在每小题给出的四个选项中,第1-6题每小题3分,且只有一项符合题目要求,第7-12题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。1.静电现象在自然界中普遍存在,下列不属于静电现象的是()A. 冬天睡觉脱毛衫时,常常会听到噼里啪啦的响声B. 梳过头发的塑料梳子会吸起纸屑C. 将闭合小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D. 将一绝缘枕形导体靠近带电小球时,枕形导体两端出现等量异种电荷【答案】C【解析】【详解】A睡觉脱毛衫时衣服与头发摩擦会产生静电,常常
2、会听到噼里啪啦的响声,是静电现象,选项A不符合题意。B梳子与头发摩擦会产生静电,吸起纸屑,是静电现象,选项A不符合题意。C线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流属于电磁感应现象,不属于静电现象,选项C符合题意。D将一绝缘枕形导体靠近带电小球时,枕形导体两端出现等量异种电荷,也是静电现象,选项D不符合题意。故选C。2.下列说法正确的是()A. 由场强定义式E=可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比B. 电阻率是反映材料的导电性能的物理量C. 由R=可知,导体两端的电压越大,导体的电阻越大D. 摩擦起电的过程就是电荷的创造过程【答案】B【解析】【详解】A电场强度的定义式E=F/q可知,电场强
3、度由电场本身决定,与有无检验电荷无关,故A错误。B电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻率越大导电性能越弱,故B正确。C导体的电阻为导体本身的性质,与两端的电压和电流无关,故C错误。D电荷不能凭空产生,摩擦起电只是电荷的移动,故D错误。故选B。3.一带正电的小球A,带电荷量为+Q,在它左侧用丝线悬挂带电量为+q的小球B,如图所示,下列说法正确的是()A. 若小球A向右平移一小段距离,则稳定后丝线与竖直方向的夹角减小B. 小球A对小球B的库仑力比小球B对小球A的库仑力大C. 若增加小球A的带电量,则稳定后丝线与竖直方向夹角不变D. 若使小球A带电荷量为Q,则稳定后丝线与竖直方向夹角不变【答案】A
4、【解析】【详解】A根据共点力平衡得,小球受到的库仑力F=k=mgtan,若小球A向右平移一小段距离,r增大,小球受到A的库仑力F越小,丝线与竖直方向夹角越小,故A正确。B根据牛顿第三定律,A球对小球B库仑力与小球B对A球的库仑力是一对作用力和反作用力,大小总是相等的,故B错误。C若增加A球带电量,根据共点力平衡得,小球受到的电场力F=k=mgtan,则各丝线与竖直方向夹角增大,故C错误。D保持各小球带电情况不变,若使A球带Q,则小球受到库仑引力,向右偏转,与A球的距离减小,库仑力都增大,则丝线与竖直方向夹角将增大,故D错误。故选A。4.两定值电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,把两电阻串联后
5、接入电路时,R1、R2的电功率分别为P1、P2把两电阻并联后接入电路时,R1、R2的电功率分别为P1、P2则()A. R1=,P1:P2=1:3B. R1:R2=1:3,P1:P2=1:3C. R1:R2=3:1,P1:P2=3:1D. R1=,R2=,P1:P2=3:1【答案】B【解析】【详解】IU图象的斜率的倒数表示电阻的阻值,所以两电阻的阻值之比为把两电阻串联后接入电路,通过它们的电流相等,根据P=I2R得:;当把两电阻并联接入电路中时,加在它们两端的电压相等,根据得AR1=,P1:P2=1:3,与结论不相符,选项A错误;BR1:R2=1:3,P1:P2=1:3,与结论相符,选项B正确;
6、CR1:R2=3:1,P1:P2=3:1,与结论不相符,选项C错误;DR1=,R2=,P1:P2=3:1,与结论不相符,选项D错误;故选B。5.一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线MN穿过一匀强电场,a、b、c为该电场的等势面,各个等势面的电势关系为,则()A. 粒子带负电B. 从M到N粒子的动能减小C. 从M到N粒子的电势能增加D. 粒子从M到N运动过程中的动能与电势能之和保持不变【答案】D【解析】【详解】A由运动轨迹可知电场力方向竖直向上,由电势的高低可知电场线方向竖直向上,则电性为正,故A错误。 BCD粒子由M到N电场力做正功,则动能增加,电势能减小,由于不计重力,根据能量守恒定律知:
7、动能与电势能之和不变。故BC错误,D正确。故选D。6.如图所示,一带电粒子以水平速度v0(v0)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,则()A. 一定是W1W2B. 一定是W1=W2C. 一定是W1W2D. 可能是W1W2,也可能是W1W2【答案】A【解析】【详解】不论带电粒子带何种电荷,粒子穿过
8、重叠场区时,电场力的方向与洛伦兹力的方向的夹角大于90,所以带电粒子在电场中的偏转位移比重叠时的偏转位移大,所以不论粒子带何种电性,甲中带电粒子在电场中偏转位移一定大于乙中的偏转位移,而洛伦兹力对带电粒子不做功,只有电场力做功,所以一定是W1W2。A一定是W1W2,与结论相符,选项A正确;B一定是W1=W2,与结论不相符,选项B错误;C一定是W1W2,与结论不相符,选项C错误;D可能是W1W2,也可能是W1W2,与结论不相符,选项D错误;故选A。7.一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示,已知发电机线圈内阻为1.0 ,外接一个电压表和一个电阻为10 的灯泡,如图乙所示下列说法正确的
9、是( )A. 产生的交变电流的频率为5 HzB. 通过灯泡的电流为2.2 AC. 电压表读数20 VD. 灯泡的实际功率为40 W【答案】CD【解析】【分析】由甲图知电压峰值、周期,从而求电压有效值、角速度和频率;电压表测量的是路端电压,求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s,则频率f=1/T=50Hz,选项A错误;电动势有效值为,可知通过灯泡的电流为,选项B错误;电压表读数,选项C正确;灯泡的实际功率:P=IU=40W;选项D正确;故选CD.8.如图所示,A、B两灯相同,L是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是( )A. 开关K合上瞬间,A、B两灯同时亮起来B. K合上
10、稳定后,A、B同时亮着C. K断开瞬间,A、B同时熄灭D. K断开瞬间,B立即熄灭,A过一会儿再熄灭【答案】AD【解析】【详解】当把开关闭合时,线圈产生自感电动势,在线圈和A的两端会分担电压,A会亮起来,B的电流等于A和线圈电流之和,B也会亮起来所以A选项正确开关闭合等电路稳定后,由于线圈不再产生自感,而且线圈没有电阻,仅相当于导线,所以A被短路,A灯不亮B灯亮所以B选项错误开关断开的瞬间,线圈产生自感,并且与A形成闭合回路,所以A灯会重新亮一会在熄灭,而B灯马上熄灭,所以C选项错误D选项正确答案选AD9.在如图所示的下列四种情况中,能产生感应电流的有()A. 闭合线圈沿磁场方向向上运动B.
11、铜盘在两磁极间转动C. 闭合电路中ab杆在磁场中向右运动D. 条形磁铁静止在线圈上方【答案】BC【解析】【详解】A保持线圈平面始终与磁感线垂直,闭合线圈在磁场中沿磁场方向向上运动,运动方向平行于磁场,磁通量不变,无感应电流,故A错误。B铜盘在两磁极间转动时,在磁场中的那一部分的铜盘相对于闭合电路的一部分在切割磁感线,所以有感应电流,故B正确。C闭合电路中ab杆在磁场中向右运动,闭合回路的磁通量发生变化,有感应电流,故C正确。D条形磁铁静止在线圈上方,穿过线框的磁通量不变,不能产生感应电流,故D错误。故选BC。10.如图所示,质量为m的环带+q电荷,套在足够长的绝缘杆上,动摩擦因数为,杆处于正交
12、的匀强电场和匀强磁场中,杆与水平电场夹角为,若环能从静止开始下滑,则以下说法正确的是( )A. 环在下滑过程中,加速度不断减小,最后为零B. 环在下滑过程中,加速度先增大后减小,最后为零C. 环在下滑过程中,速度不断增大,最后匀速D. 环在下滑过程中,速度先增大后减小,最后为零【答案】BC【解析】【详解】对环受力分如图正电荷所受电场力与电场同向,洛伦兹力与速度方向垂直,方向如图初始速度0.杆的弹力垂直杆向上,受到滑动摩擦力沿杆向上,且合力方向沿杆向下开始向下加速随着速度增大,洛伦兹力增大,弹力减小,摩擦力减小,向下的加速度增大,当时,摩擦力等于0,加速度最大 ,此后速度继续增大,弹力变为垂直杆
13、向下,随速度增大弹力增大摩擦力增大,加速度开始减小,知道加速度减小到0速度达到最大 即环在下滑过程中加速度先增大后减小到0,答案B对整个过程加速度一直向下,因此速度一直增大,最后匀速答案C对11.如图所示,有一带电液滴静止于电容器两极板间,电源内阻r不可忽略,现闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向b端移动少许,稳定后二个小灯泡仍能发光,则下列说法中正确的是()A. 小灯泡L1变亮,L2变暗B. 液滴带负电,将竖直向下运动C. 液滴带正电,将竖直向上运动D. 电流表中始终存在从左至右的电流【答案】AB【解析】【详解】A变阻器的滑片向b端移动少许,变阻器接入电路的电阻减小,根据“串反并同”,灯泡L1与
14、变阻器串联,灯泡L2与变阻器并联,所以灯泡L1变亮,L2变暗,故A正确;B由电路图可知,电容器上极板与电源正极相连,所以上极板带正电,带电液滴能够静止,则受电场力方向向上,故液滴带负电。滑片向下滑动,电容器两板间电压降低,则板间场强变小,液滴受电场力变小,则液滴受合力方向向下,将向下运动,故B正确。C由上面B的分析可知,C错误;D在移动滑片过程中,电容器两端电压降低,电容器带电荷量减少,电容器应该放电,所以电流表中存在自右向左的电流,故D错误。故选AB。12.如图所示,在x0,y0的真空中有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B现有一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子,从x轴
15、上的某点P沿着与x轴成30角的方向以任意大小的速度v射入磁场。不计粒子重力,则下列说法中正确的是()A. 只要粒子的速度大小合适,粒子就可能通过坐标原点B. 粒子在磁场中运动所经历时间可能为C. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为【答案】CD【解析】【详解】A如果粒子要从O点射出,则其运动轨迹如图所示,从轨迹上看出粒子还未到达O点时已经从y轴射出磁场,故粒子不可能从O点射出磁场,故A错误。BCD如果粒子带负电,则粒子的运动轨迹如图所示:,根据几何知识可知,其轨迹所对的圆心角为:1=60,所以粒子的运动时间为:当粒子带正电且从x轴射出磁场,其运动轨迹如图所
16、示:,根据几何知识可知其圆心角为:2=300,所以粒子在磁场中做圆周运动的时间为:如粒子带正电,且从y轴射出,其从y轴射出时的时间最大时,其轨迹刚好和y轴相切,轨迹如图所示:,根据几何知识可知,其圆心角为:3=240,所以其运动的时间为:所以粒子从y轴射出时,其时间满足综上可知,粒子在磁场中运动的时间为,以及 ,故B错误,CD正确。故选CD。第卷(选择题,满分58分)二、实验题(共16分)13.如图所示,用该实验研究闭合电路的欧姆定律,开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到_(填“左侧”或“右侧”),根据实验测得的几组I、U数据作出图象如图所示,由图象可确定:该电源的电动势为_V,电源的内电阻为_(
17、结果保留到小数点后两位),所得内阻的测量值与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。【答案】 (1). 左侧 (2). 1.40 (3). 0.57 (4). 偏小【解析】【详解】1由题中的电路图可知,滑动变阻器是限流接法,开关闭合前要求电路中电流最小,所以滑动变阻器的阻值应是最大,即将滑片滑到左侧。23由题意可知,本实验是伏安法测电源的电动势和内阻,由闭合电路欧姆定律可得即所以图象与纵轴的截距为电源的电动势,斜率的绝对值为内阻,则4本实验的误差来源于电压表的分流,所以即内阻的测量值比真实值偏小。14.二极管(LED)是一种节能、环保的元器件,被广泛应用到显示器、照明等各领域。某兴趣小
18、组为探究工作电压是“1.44V”最大正向直流电源是“520mA”的LED管的曲线,设计了如图所示的实验电路。实验室备有以下器材:电流表:量程050mA,内阻约为50;电流表:量程0200mA,内阻约为10;电压表V:量程05V,内阻约为10k;滑动变阻器R1:阻值范围015,允许最大电流1A;滑动变阻器R2:阻值范围01k,允许最大电流100mA;直流电源E:输出电压6V,内阻不计,开关(S)、导线若干。(1)为了提高实验结果的准确性,电流表应选择_;滑动变阻器应选用_(以上填器材代号);(2)实验小组根据实验得到数据描点绘出如图所示IU图象。发光二极管(LED)的效率与通过二极管的电流I的关
19、系曲线如图所示。其中发光二极管的效率是指辐射的全部光功率P与供给发光二极管的电功率比值。则发光二极管效率达最大时其电阻_,辐射的光功率_W。(保留3位有效数字)【答案】 (1). (2). (3). 267 (4). 0.00576【解析】【详解】(1)12由图可知,测量的电流值没有超过20mA;故只能选用A1进行测量;因本实验采用分压接法,则滑动变阻器应选择小电阻;故选R1。(2)3由图可知,当效率达最大时,电流为6mA,由图可知,电压为1.6V,则电阻此时效率为60%;4功率光功率三、计算题(共42分)解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。15.有一个表头,其满偏电流Ig=1m
20、A,内阻Rg=500求:(1)如何将该表头改装成量程U=3V的电压表?(2)如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表?【答案】(1)与表头串联一个2500的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。(2)与表头并联一个0.83的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。【解析】详解】(1)电压表满偏时,由欧姆定律公式可知:U=Ig(R+Rg)解得:R=2500即与表头串联一个2500的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。(2)电流表满偏时,由欧姆定律公式可知:IgRg=(IIg)r解得:R0.83即与表头并联一个0.83的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度
21、。16.如图甲所示,足够长光滑U形导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,其宽度L =1m,所在平面与水平面的夹角为=53o,上端连接一个阻值为R=0.40的电阻今有一质量为m=0.05kg、有效电阻为r=0.30的金属杆ab沿框架由静止下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求:(1)磁感应强度B的大小;(2)金属杆ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量;(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量。【答案】(1)0
22、.2T;(2)2C;(3)0.9J【解析】【详解】(1)由图象得s时金属棒的速度为m/s金属棒匀速运动处于平衡状态,由平衡条件得代入数据解得T(2)电荷量代入数据解得(3)设电路中产生的总焦耳热为Q,根据能量守恒定律得代入数据解得J电阻产生的热量解得J【点睛】本题考查了求磁感应强度,电荷量。电阻产生的热量问题,分析清楚金属棒的运动过程应用平衡条件法拉第电磁感应定律能量守恒定律即可正确解题。17.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=1104N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电
23、荷量q=7.5105C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.05,取g=10m/s2,求: (1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程(3)判定小滑块最终能否停止运动,如能:计算其最终位置予以表述;如不能:定性判定其最终运动状态(可能用到的三角函数:tan37=0.75)【答案】(1)1.5N(2)2.5m(3)滑块将以与和圆心与竖直平面的夹角为37的一点为中心来回做往复运动【解析】(1)、设滑块在B点速度为v,对滑块从A到B的过程应用动能定理 设滑块在B点对B点压力为F,轨道对滑块支持力为F,由牛顿第三定
24、律得,两力大小满足对滑块由牛顿第二定律得得由牛顿第三定律可知压力为1.5N;(2)、由于滑块在水平面上的滑动摩擦力故滑块最终将会不会静止在水平轨道上;又由于圆弧轨道是光滑的,滑块在圆弧轨道上也不会静止;当滑块到达B的速度恰好等于0时,滑块在水平面内的路程最大:设滑块在水平轨道上通过的总路程为s,对全程应用动能定理得得 (3)、由(2)的分析可得,滑块在水平轨道和圆弧轨道上都不会静止,滑块将以某一点为中心来回做往复运动;设其平衡位置和圆心与竖直平面的夹角为,则所以=37即:滑块将以与和圆心与竖直平面的夹角为37的一点为中心来回做往复运动18.如图所示,在平面坐标系xoy内,第、象限内存在沿y轴正
25、方向的匀强电场,第、象限内存在半径为L的圆形边界匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外带电量为q、质量为m的一带正电的粒子(不计重力)从Q( - 2L,-L)点以速度0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场求:(1)电场强度E的大小;(2)磁感应强度B的大小;(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,粒子在电场中运动,由平抛运动规律及牛顿运动定律得联立得(2)设粒子到达O点得速度与水平方向得夹角,粒子到达O点沿+y方向得分速度;粒子在磁场中的速度为由由几何关系得解得(3)在磁场中运动时间联立粒子在磁场中运动时间为得