2020-2021学年宁夏中卫市海原第一中学高二上学期第二次月考物理试题 解析版

这是一份2020-2021学年宁夏中卫市海原第一中学高二上学期第二次月考物理试题 解析版，共15页。试卷主要包含了选择题，填空，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（1-10单选。11-15多选。每空4分，共60分）
1. 如图所示，带负电的金属环绕轴以一定的角速度匀速旋转，从右向左看为逆时针方向，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ）
A. N极沿轴线向右B. N极沿轴线向左
C. N极竖直向下D. N极竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则可知，圆环产生的磁场沿O′O向左，则小磁针的N极沿轴线向左。
故选B。
2. 如图所示的电路中，U=8 V不变，电容器电容C=200 μF，R1∶R2=3∶5，则电容器的带电荷量为（ ）
A. 1.0×10－3 CB. 6.0×10－3 C
C. 6.0×10－4 CD. 1.6×10－3 C
【答案】A
【解析】
【详解】电容器的电压等于电阻R2两端的电压，为
则电容器的带电量
Q=CU2=200×10-6×6C=1.2×10-3C
故BCD错误，A正确。
故选A。
3. 电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1和R2两端电压之比U1∶U2为（ ）
A. 1∶2B. 1∶4
C. 2∶1D. 4∶1
【答案】C
【解析】
【详解】当R1、R2并联接入电路中时，电压相等，则
R2：R1=I1：I2= 1：2
电阻R1、R2串联在电路中时，电流相等，则
U1：U2=R1：R2= 2：1
故C正确，ABD错误。
故选C。
4. 关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )
A. 把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的
B. 材料的电阻率随温度的升高而增大
C. 纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻都是原来的1/3，但是电阻率是不变的，选项A错误；
B．只有金属材料的电阻率随温度的升高而增大，有的材料的电阻率随温度升高而减小，选项B错误；
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小，选项C正确；
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，同等长度和截面积的导体，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大，选项D错误；
故选C。
5. 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将（ ）
A. 逐渐增大B. 逐渐减小
C. 始终为零D. 不为零，但保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD．导线ef中的电流激发的磁场，其磁感线是环绕ef的一系列同心圆，由于ef位于直径ab的正上方，所以从直径一侧进入圆的磁感线，必将从直径另一侧的对称位置出来，即圆中的磁通量始终是为零的，故ABD错误，C正确。
故选C。
6. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，L1、L2是两个小灯泡．闭合S后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，会出现（ ）
A. L1变暗，L2变暗
B. L1变亮，L2变暗
C. L1变亮，L2变亮
D. L1变暗，L2变亮
【答案】D
【解析】
试题分析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器电阻增大，回路中总电阻增大，干路电流减小，L1变暗，路端电压U=E-Ir可知路端电压增大，灯泡L1两端电压减小，所以灯泡L2两端电压增大，L2变亮，D对；
考点：考查闭合电路欧姆定律
点评：在求解闭合电路动态变化问题时，明确电路中的串并联关系，根据部分-整体-部分的顺序进行判断
7. 一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为（ ）
A. 1 000 ΩB. 5 000 ΩC. 150 ΩD. 2 000 Ω
【答案】A
【解析】
【详解】中值电阻为
R中=500Ω
则其内电源的电动势为
E=IgR中=500×3×10-3=1.5V
所测电阻的阻值为
故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ）
A. 通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B. 磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C. 放在匀强磁场中各处通电导线，受力大小和方向处处相同
D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．由知，只有当通电导线垂直放入磁场中时，受磁场力大的地方，磁感应强度才一定大，A错误
B．磁感线的指向与磁感应强度大小变化无关，B错误
C．由知，放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小不一定相同，C错误
D．磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定，跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关，D正确。
故选D
9. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】导体棒都在磁场中，故安培力为
故D正确；
故选D。
10. 直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当通过如图所示的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将 （ ）
A. 顺时针转动，同时靠近直导线AB
B. 顺时针转动，同时离开直导线AB
C. 逆时针转动，同时靠近直导线ＡＢ
D. 不动
【答案】C
【解析】
【详解】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近，故C正确，ABD错误．
【点睛】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况．
11. 如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0=1Ω，下列正确的（ ）
A. 内电压2V
B. 总电流 4A
C. 电源的总功率40W
D. 电动机的总功率12W
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．由标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光可知，此时小灯泡两端的电压为8V，同时又因电动机与小灯泡并联，故此时电动机两端的电压为8V，则此时电源的内电压为
故A正确；
B．根据欧姆定律可知此时电路的总电流为
故B正确；
C．电路的总功率为
故C正确；
D．通过电动机的电流为
则电动机的总功率为
故D错误；
故选ABC。
12. 某导体中电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 加5V的电压时，导体的电阻约是5Ω
B. 加11V的电压时，导体的电阻约是1.4Ω
C. 由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小
D. 由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图可知，当U＝5V时，R＝5Ω，根据欧姆定律得导体的电阻为
故A项正确；
B C．曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，电压增大时，连线斜率在减小，故电阻逐渐增大， U＝11V时的电阻一定大于5Ω，故B、C错误；
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小，故D正确。
故选AD。
13. 如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是( )
A. 电阻R1的阻值较大
B. 电阻R2的阻值较大
C. 电阻R1的发热功率较大
D. 电阻R2的发热功率较大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．因为该图象是图线，图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以的阻值大于的阻值，故A错误，B正确；
CD．根据功率的公式，电压相同，电阻大的功率小，所以的发热功率大，故C正确，D错误。
故选BC。
14. 如图所示是一实验电路图，在滑片由a端滑向b端的过程中，下列表述不正确的是（ ）
A. 路端电压变小
B. 电流表的示数变大
C. 总电流减小
D. 电路的总电阻变大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AC．滑片由a端滑向b端的过程中，电阻R1减小，干路中电流I增大，根据闭合电路欧姆定律得
当I增大时，U减小，故A正确、C错误；
B．流过R3的电流
随着U减小，流过R3的电流减小，电流表示数减小，故B错误；
D．滑片由a端滑向b端，R1和R2所在的支路电阻减小，R3电阻未变化，所以电路总电阻减小，故D错误。
本题要求选择错误，故选BCD。
15. 三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是
A B1=B2B. B1=B2=B3
C. a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里
D. a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
【答案】AC
【解析】
【分析】
考查了安培定则，磁场的叠加
【详解】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加．由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且，C正确．
【点睛】通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且有方向，方向相同则相加，方向相反则相减．并根据矢量叠加原理来求解
二、填空（每空2分。16分）
16. 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm，厚度的测量值为 mm．
【答案】1.240 ， 1.682 （或1.683）
【解析】
【详解】游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：
螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：
所以最终读数为：
17. 有一个小电珠上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I－U图线。有下列器材供选用：
A．电压表(0～5V，内阻约10kΩ)
B．电压表(0～10V，内阻约20kΩ)
C．电流表(0～0.3A，内阻约1Ω)
D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)
E．滑动变阻器(5Ω，1A)
F．滑动变阻器(500Ω，0.2A)
（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______。(用序号字母表示)
（2）为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_____。(用序号字母表示)
（3）请在虚线框内画出满足实验要求的电路图__。
【答案】 (1). A (2). D (3). E (4).
【解析】
【详解】(1)[1][2] 灯泡额定电压为4V，电压表应选A，灯泡额定电流：
电流表选D．
(2)[3] 电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选E。
(3)[4] 灯泡正常发光时的电阻：
电压表内阻约为10kΩ，电流表内阻约为0．4Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应选择外接法，实验电路图如图所示：
18. 一同学在电学实验中测得并记录以下6组数据：
试根据表中数据在图中画出U-I图线___________，并读出电动势E=___________；内电阻r=___________。
【答案】 (1). (2). 1.49 (3). 1.0
【解析】
【详解】[1]由描点作图可得出图象如图所示
[2]由图可知，电源的电动势约为
E=1.49V
[3]图象的斜率的大小代表是内电阻的大小，所以
三、计算题
19. 如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止．求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B；
(2)ab棒对导轨的压力．
【答案】(1) T ；(2)6N
【解析】
【详解】(1)(2)作出受力侧视图，如图．导体棒处于静止状态，根据平衡条件得
F安=mgtan60°=3N
FN==2mg=6N
根据牛顿第三定律得ab棒对导轨的压力大小为6N，方向垂直导轨向下．
又导体棒与磁场垂直
F安=BIL
则
20. 如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里．电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角．试确定:
①粒子做圆周运动的半径;
②粒子的入射速度;
③粒子在磁场中运动的时间．
【答案】(1)r；(2)；(3)．
【解析】
分析】
电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出半径，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律求出速度、定圆心角，求时间；
【详解】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为R，如图所示：
，所以：，则三角形是等边三角形，
故：；
（2）根据牛顿运动定律：，则：；
（3）由图知，粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角，所以粒子完成了
个圆运动，根据线速度与周期的关系，得
粒子在磁场中的运动时间为：．
【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，找圆心，往往用数学知识求半径，然后利用洛伦兹力提供向心力进行求解即可．
21. 如图所示，电路中电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻，在R0从零增加到400Ω的过程中，求：
(1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；
(2)电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；
(3)R0调到多少时R上消耗的功率最大，最大功率是多少？
【答案】(1)100Ω，W；(2)0.01W；(3)0，0.225W
【解析】
【详解】(1)可变电阻R0上消耗的热功率
由上公式知
时，P0最大，其最大值
(2)当电流最小时，电阻r和R消耗的热功率最小，此时R0应调到最大400Ω，内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和为
P小=()2(R＋r)=0.01W
(3)R0=0时，电路中的总电阻最小，因此电路中的电流最大，此时R上有最大功率即
PR=()2R=×90W=0.225W
I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05