精品解析:福建省闽侯第六中学2017-2018学年高二上学期第一次月考物理试题(解析版)
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福建省闽侯第六中学2017-2018学年高二上学期第一次月考物理试题
一、单项选择:
1. 如图所示为某电场中的一条电场线,在该电场线上取 A、B 两点,并用 EA、EB 分别表示 A、
B 两点处的电场强度,则( )
A. EA = EB B. EA > EB
C. EA < EB D. EA、EB 方向相同
【答案】D
【解析】
试题分析:电场线越密的地方电场强度越大,由于只有一条电场线,无法看出电场线的疏密,故A、B、C错误;电场强度的方向与电场线的切线方向一致,故EA、EB方向相同, D正确.
考点:电场线
【名师点睛】电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场线越密的地方电场强度越大,电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.
2. 图为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是( )
A. 大小B/v,粒子带正电时,方向向上
B. 大小为B/v,粒子带负电时,方向向上
C. 大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关
D. 大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
【答案】D
【解析】
当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,粒子流匀速直线通过该区域,有qvB=qE,所以E=Bv.假设粒子
带正电,则受向下的洛伦兹力,电场方向应该向上.粒子带负电时,电场方向仍应向上.故正确答案为D.
3. 如图所示,一根长为的铝棒用两个劲度系数均为 的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中, 磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流方向从左到右时,弹簧的长度 变化了x,则下面说法正确的是( )
A. 弹簧长度缩短了x,2kxBIL
B. 弹簧长度缩短了x,kxBIL
C. 弹簧长度伸长了x,2kxBIL
D. 弹簧长度伸长了x,kxBIL
【答案】A
【解析】
试题分析:由左手定则可知,导体受到向上的安培力作用,故弹簧的长度将缩短x,开始没通电时:12mgkx;通电后:22mgBILkx,其中12xxx,解得:B=2kxIL,故选A.
考点:胡克定律;安培力;左手定则.
4. 如图所示,水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连,带电液滴P在金属板a、b间保持静止,现设法使P固定,再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′处垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α,然后释放P,则P在电场内将做
A. 匀运直线运动 B. 水平向右的匀加速直线运动
C. 曲线运动 D. 斜向右下方的匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当a、b金属板水平放置时,带电液滴P在电场内处于静止状态,说明处于平衡状态,竖直向上的电场力大小等于重力的大小.当两平行金属板a、b分别以O、O′中心为轴在竖直平面内转过相同的较小角度α,然后释放P,此时P受到竖直向下的重力、垂直金属板的电场力,电场力方向与竖直方向的夹角为α,如图.
设板间距离原来为d,则由几何知识得知:转过α角时,板间距离为dcosα,板间场强为
E=
Udcos
电场力为
F=qE= qUdcos
电场力方向与竖直方向的夹角为α,竖直方向的分力为
Fcosα= qUd
而原来液滴处于静止状态,即有
mg=qE= qUd
则得此时液滴竖直方向受力平衡,合力水平向右,故P将水平向右作匀加速直线运动.故B正确.
故选B.
5. 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示.表示它的发电原理,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷,在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是( )
A. A板带正电
B. 有电流从b经电阻流向a
C. 金属板A、B间的电场方向向下
D. 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A板带负电;故A错误.
B.因为B板带正电,A板带负电,所以电流的流向为b经用电器流向a;故B正确.
C.因为B板带正电,A板带负电,所以金属板间的电场方向向上;故C错误.
D.先进入磁场的等离子体受到的洛伦兹力较大,而偏转的粒子很少,所受的电场力较小,则发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力,而当洛伦兹力等于电场力时粒子不再偏转做匀速直线运动;故D正确.
6. 如图所示,足够长的光滑三角形绝缘槽,与水平面的夹角分别为α和β(α<β),加垂直于纸面向里的磁场.分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球 a、b依次从两斜面的顶端由静止释放,关于两球在槽上运动的说法正确的是( )
A. 在槽上,a、b两球都做匀加速直线运动,且aa>ab
B. a、b两球沿槽运动的最大速度为va和vb,则va>vb
C. a、b两球沿直槽运动的最大位移为Sa和Sb,则Sa<Sb
D. a、b两球沿槽运动时间为ta和tb,则ta<tb
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直向上,沿斜面方向的合力为重力的分力,则其加速度为
aa=gsinα ab=gsinβ
可见aa>ab故A正确;
B.当加速到洛伦兹力与重力沿垂直斜面向下分力相等时,小球脱离斜面则
mgcosβ=Bqv
所以
cosamgavqB,cosbmgvqB
由于(α>β)所以va<vb,故B错误;
C.又 v2=2gsinαsa 求得
2222(1sin)2sinagmsBqa
同理得:
2222(1sin)2sinbgmsBq
因α>β,则 sa<sb 故C正确,
D.又由v=gsinβta 得
tanamtBqa
同理得
tanbmtBq
则ta<tb则D正确;
故选ACD。
7. 如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场区域中,有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球,O点圆环的圆心,a.b.c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,bO沿水平方向,已知小球所受电场力与重力大小相等,现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( )
A. 当小球运动到b点时,小球受到的洛伦兹力最大
B. 当小球运动到c点时,小球受到的支持力一定大于重力
C. 小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
D. 小球从a点运动到b点,重力势能减小,电势能增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故类似于新的重力,所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”.关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”,速度最大,所受洛伦兹力最大,A错误;
B.当小球运动到c点时,受到的洛伦兹力向上,由于磁场强弱未知,小球受到的支持力不一定大于重力,B错误;
C.小球从b点运动到c点,电场力做负功,电势能增大,由于bc弧的中点相当于“最低点”,速度最大,动能先增大后减小,故C正确;
D.小球从a点运动到b点,重力做正功,重力势能减小,电场力做正功,电势能减小,D错误.
故选C。
8. 某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边的器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器(R1 可调范围 0 到 20 Ω)、一个约为几欧的定值电阻(R2)、 一个电键(S)、导线若 干”小明利用上述器材设计了实验原理图(如图所示),并进行了如下实验步骤:
①根据原理图,连接实验器材,且 S断开;
②多用电表选择“ ×1”挡,先_______,后红表笔接 b端,黑表笔接 c端,记录下 R2 示数(如图所示);
③S 闭合,多用电表选择“直流电压 1 V”挡,红表笔接 b端,黑表笔接 a端,记录下 Uba示数;然后红表笔接 c端,黑表笔接 b端,记录下 Ucb示数;
④改变滑动变阻器滑片位置,重复步骤③,至少记录六组数据;
⑤然后以c、b两端电压为横轴,b 、a两端电压为纵轴,描点并连线,画出“Uba -U cb”关系 图(如图所示).
(1)请你完成上述操作步骤中空白处填空.
(2)由图可知 R 2测量值为______Ω, 由“Uba-Ucb” 图象可得旧干电池的电动势为_____________ .
【答案】 (1). 欧姆调零 (2). 4.5 (3). 1.20.1
【解析】
【分析】
根据多用表测量电阻的实验要求明确实验测量步骤;根据多用电表的读数方法可得出对应的电阻值;
根据闭合电路欧姆定律明确对应的曲线,根据图象规律可求得电动势
【详解】(1)在每次测量电阻之前均需要进行 欧姆调零;
(2)万用表档位为×1;故多用表的读数为:4.5Ω;
由欧姆定律可知,2cdUIR ;
则由闭合电路欧姆定律可知:
Uab=E﹣Ir
2cdabUUErR
则由图象可知E=1.2V;
【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律及多用表的使用方法,要注意掌握欧姆表的读数方法;明确数据处理的方法,能正确根据图象得出有用信息.
9. 在测量电源的电动势和内阻实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.根据实验数据描点,绘出的﹣R图象是一条直线,若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=____,内阻r=____(用k、b和R0表示)