江西省九江三中2017-2018学年第一学期高二物理开学收心考试(含答案)
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江西省九江三中2017-2018学年第一学期高二物理开学收心考试(含答案)一、单选题(本大题共6小题,共24.0分)1.A、B两个电阻的伏安特征曲线如图所示,下列判断正确的是()A. 图线表示电阻与电压成正比B. 图线表示电阻与电流成反比C. A的阻值小于B的阻值D. A的阻值大于B的阻值2.根据图所示,下列说法中正确的是()A. 该图表示条形磁铁周围的磁感线分布B. 该图表示两个同名磁极附近的磁感线分布C. 该图表示两个异名磁极附近的磁感线分布D. 以上说法都不对3.如图所示,关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛仑兹力方向之间的关系正确的是()A. B. C. D.4.如图所示,一矩形线框,从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A. 一直增加B. 一直减少C. 先增加后减少D. 先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少5.如图所示,虚线是一个圆,一小磁针位于圆心,且与圆在同一竖直平面内,现使一个带负电小球在竖直平面内沿圆周高速旋转,则()A. 小磁针的N极向纸面里转B. 小磁针的N极向纸面外转C. 小磁针在纸面内向左摆动D. 小磁针在纸面内向右摆动6.如图所示,两块较大的平行金属板A、B相距为d,水平放置并与一电源相连,S闭合后,两板间恰有质量为m、带电量为q的油滴处于静止状态.以下说法正确的是()A. 若将上板A向左平移一小段距离,则油滴向下加速运动,G中有a→b的电流B. 若将上板A向上平移一小段,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流C. 若将下板B向下平移一小段距离,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流D. 若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G中无电流通过二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)7.关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是()A. 电荷放入电场中某区域内的任意位置,电荷受到的电场力都相同,则该区域内的电场一定是匀强电场B. 放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零,则该位置的电场强度一定不为零C. 一小段长为L的通有电流为I的导体,在磁场中受到的安培力为F,则该磁场的磁感应强度B一定为D. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零,则该位置的磁感应强度一定为零8.如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时两者在纸面内平行放置.当导线中通过如图所示的电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上,这一现象说明()A. 小磁针感知到了电流的磁场B. 小磁针处的磁场方向垂直纸面向里C. 小磁针处的磁场方向垂直纸面向外D. 把小磁针移走,该处就没有磁场了9.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r.开关S闭合后,电灯L1、L2均能发光.现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动,下列说法正确的是()A. 电灯L1、L2均变亮B. 电灯L1变暗、L2变亮C. 电流表的示数变大D. 电源的总功率变大10.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时,下面判断正确的是(灯泡电阻不变)()A. L1上电压变化量与电流变化量之比不变B. L1上电压变化量与电流变化量之比可能变大C. L I变亮,L2变亮,L3变暗D. L3上电流变化量大于L I上的电流变化量三、实验题探究题(本大题共2小题,共18.0分)11.在测量一电阻Rx(约为100Ω)的实验中已使用了如下器材:电源(电动势约3V,内阻不计)、开关2只、导线若干.为完成测量还需要一个电流表和一个电阻箱,待选器材如下.A.电流表:量程10mA,内阻约为50ΩB.电流表:量程0.6A,内阻约为1ΩC.电阻箱:最大电阻99.99ΩD.电阻箱:最大电阻999.9Ω(1)上述器材中,电流表应选择______ 电阻箱应选择______ (填器材前的字母)(2)试在如图中画出测量电阻Rx的电路图.(3)实验中需要测量的数据是______ 用所测的物理量表示待测电阻Rx= ______ .12.某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量.实验室提供的器材有:两个相同的待测电源(内阻r≈1Ω),电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω),电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω),电压表V(内阻约为2kΩ),电流表A(内阻约为2Ω),灵敏电流计G,两个开关S1、S2.主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为I1、U1、R1、R2;②反复调节电阻箱R1和R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为I2、U2.回答下列问题:(1)电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势φA和φB的关系为______ ;(2)电压表的内阻为______ ,电流表的内阻为______ ;(3)电源的电动势E为______ ,内阻r为______ .四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)13.如图所示,两平行水平放置的金属导轨间的距离L=0.4m,在导轨所在平面内,分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=5v、内阻r=0.5Ω的直流电源.现把一个质量m=0.5kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒始终保持静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导轨与导体棒之间的动摩擦因数μ=0.2.导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1.5Ω.金属导轨电阻不计.假设金属导轨与导体棒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g=10m/s2)问:(1)通过导体棒的电流大小(2)导体棒受到的安培力的方向(3)为使导体棒始终保持静止,磁感应强度不能大于多少.14.如图所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,指示灯R L的阻值为16Ω,电动机M线圈电阻R M为2Ω.当开关S闭合时,指示灯R L的电功率P=4W.求:(1)流过电流表A的电流.(2)电动机M输出的机械功率.15.如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)求:(1)标出电子在磁场中的轨迹的圆心O(2)求电子在磁场中的轨道半径是多少?(3)电子的质量是多少?(4)电子穿过磁场的时间是多少?16.如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内,MO间接有阻值为R=3Ω的电阻,导轨相距d=1m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD,CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求:(1)CD运动的最大速度;(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率.答案和解析【答案】1. C2. B3. B4. D5. A6. C7. AB8. AB9. BCD10. AD11. A;D;闭合前电阻箱的读数,闭合后电阻箱的读数;12. φA=φB;;-R2;;13. 解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:I=A(2)由左手定则可知受到的安培力方向向右(3)导体棒受到的安培力:F安=BIL受到的摩擦力为f=μmg由BIL=μmg解得B=1T答:(1)通过导体棒的电流大小为2.5A(2)导体受到的安培力的方向向右(3)为使导体棒始终保持静止,磁感应强度不能大于1T14. 解:(1)设流过指示灯R L的电流为I1,流过电流表A的电流为I则指示灯R L的电功率P=I12R L代入数据解得I1=0.5A路端电压U=I1R L=8V由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir解得I=2A即流过电流表的电流示数为2A.(2)设流过电动机M的电流为I2根据并联电路的电流关系I2=I-I1=1.5A电动机输出的机械功率P出=I2U-I22R M代入数据解得P出=7.5W电动机输出的机械功率为7.5W.15. 解:(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为F洛⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,设圆心为O点.如图所示.(2)由几何知识可知,圆心角θ=30°,OC为半径r,则得(3)又由得得(4)电子穿过磁场的时间是由于,故=答:(1)标出电子在磁场中的轨迹的圆心O如图;(2)电子在磁场中的轨道半径是2d;(3)电子的质量是;(4)电子穿过磁场的时间是.16. 解:(1)设CD棒运动速度为v,则:导体棒产生的感应电动势为:E=Bdv①据全电路欧姆定律有:I=②则安培力为:F0=BdI③据题意分析,当v最大时,有:F-F0-f=0 ④联立①②③④得:v m==8 m/s⑤故CD运动的最大速度为8m/s.(2)CD速度最大时同理有:E m=Bdv m⑥I m=⑦P=I2R⑧联立⑤⑥⑦带入数据得:P=3W.故当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率为P=3W.【解析】1. 解:A、电阻大小与电压及电流无关;故AB错误;B、I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数;故A的电阻小于B的电阻;故C正确,D 错误;故选:C.I-U图象中图象斜率的倒数表示电阻;根据图象的斜率可明确电阻的大小;明确电阻大小与电压和电流无关.本题考查电阻定律及欧姆定律的应用,要注意明确I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数.2. 解:磁体外部的磁感线是从磁体的N极发出,回到S极.由图可知,属于同种磁性,且为N极,左边图两个异名磁极附近的磁感线分布;右边图条形磁铁周围的磁感线分布;故B正确,ACD错误;故选:B在用磁感线描述磁场时,磁体外部的磁感线是从磁体的N极发出,回到S极.本题考查了磁感线的特点,由于磁场是看不见,摸不着的,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,它是假想出来的有方向的曲线,所以要用虚线.3. 解:A、根据左手定则,洛伦兹力应该向上,故A错误;B、根据左手定则,洛伦兹力向下,故B正确;C、速度与磁场方向平行,不受洛伦兹力,故C错误;D、速度与磁场方向平行,不受洛伦兹力,故D错误;故选:B运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向的判断,利用左手定则判断;伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线进入手心,并使四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向,这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.带电粒子在磁场中运动受洛伦兹力的条件以及左手定则的熟练应用是对学生的基本要求,要熟练掌握.4. 解:离导线越近,磁场越强,当线框从左向右靠近导线的过程中,穿过线框的磁通量增大,当线框跨在档线上向右运动时,磁通量减小,当导线在线框正中央时,磁通量为零,从该位置向右,磁通量又增大,当线框离开导线向右运动的过程中,磁通量又减小;故ABC错误,D正确;故选D.通电直导线所产生的磁场,离导线越近磁场越强,离导线越远,磁场越弱;穿线框圈的磁感线净条数越多,磁通量越大,穿过线框的磁感线净条数越少,磁通量越小.知道通电直导线的磁场分布情况,分析清楚线框的运动过程是正确解题的关键.5. 解:带负电小球在竖直平面内沿圆周高速逆时针方向旋转,相当于沿顺时针方向的电流,根据右手螺旋定则知内部磁感线方向向里,故小磁针的N极向里转.故选:A根据右手螺旋定则知内部磁感线方向,小磁针静止时N极的指向即为磁感线的方向.能够利用右手螺旋定则判断几种典型的电流周围磁感线的方向,记住小磁针静止时N极的指向即为磁感线的方向.6. 解:A、若将上板A向上平移一小段,板间距离增大,根据电容的决定式C=知,电容C减小,而电容器的电压不变,板间场强减小,则电容器所带电量Q=CU将减小,电容器要放电,电路中形成逆时针方向的电流,所以油滴向下加速运动,G中有b→a 的电流.故A错误.B、若将上板A向左平移一小段距离,极板正对面积减小,根据电容的决定式C=知,电容C减小,而电容器的电压不变,板间场强不变,则电容器所带电量Q=CU将减小,电容器要放电,电路中形成逆时针方向的电流,所以油滴仍静止,G中有b→a的电流.故B错误.C、若将下板B向下平移一小段距离,板间距离增大,根据电容的决定式C=知,电容C减小,而电容器的电压不变,板间场强减小,则电容器所带电量Q=CU将减小,电容器要放电,电路中形成逆时针方向的电流,所以油滴向下加速运动,G中有b→a 的电流.故C正确.D、若将S断开,电容器所带电量不变,板间场强不变,油滴仍保持静止状态,G中无电流通过.故D错误.故选:C.若将上板A向左平移、向上平移、B板向下平移一小段距离,根据电容的决定式分析电容如何变化,电容器的电压不变,由电容的定义式分析电容器所带电量的变化,判断其处于充电还是放电状态,确定电路中的电流方向.若将S断开,电容器所带电量不变,板间场强不变,油滴仍保持静止状态,G中无电流通过.本题是电容器动态变化分析问题,先根据电容的决定式式C=,再抓住电容器电压不变的特点,由Q=CU分析电容器电量的变化,判断电容器是充电还是放电,确定电路中电流的方向.7. 解:A、电荷放入电场中某区域内的任意位置,电荷受到的电场力相同,则该区域内的电场一定是匀强电场,故A正确;B、由电场的基本性质可知,对放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零,则该位置一定不为零,故B正确;C、一小段长为L的通有电流为I的导体,在磁场中受到的安培力为F,则该磁场的磁感应强度B不一定为,注意导体与磁场是否垂直放置,故C错误;D、一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零,则该位置的磁感应强度不一定为零,还受到导体与磁场夹角有关,故D错误;故选:AB.电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量,电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定,电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度.比值与磁场力及电流元均无关.电场强度是用比值法定义的物理量之一,电场中某点的电场强度是由电场本身决定的,与该点是否有试探电荷无关,本题是考查基础知识的好题.磁感应强度是通过比值定义得来,例如电场强度也是这种定义,电场强度与电场力及电荷量均没有关系.再如密度也是,密度与物体的质量及体积均无关.同时电流元放入磁场中不一定有磁场力,还受放置的角度有关.8. 解:当通入如图所示的电流时,发现小磁针偏转,说明电流周围存在磁场,即小磁针感知到了电流的磁场,根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里,把小磁针移走,磁场仍然客观存在.故AB正确.CD错误故选:AB小磁针能体现出磁场的存在,且小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,即为磁感应强度的方向.也可为磁感线在该点的切线方向.而电流周围的磁场由右手螺旋定则来确定磁场方向.右手螺旋定则也叫安培定则,让大拇指所指向为电流的方向,则四指环绕的方向为磁场方向.当导线是环形时,则四指向为电流的方向9. 解:由图可知L1与滑动变阻器并联,再与L2串联.AB、现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,所以电灯L2变亮,路端电压减小,所以L1与滑动变阻器并联电压减小,所以L1变暗.故A错误,B正确;C、干路电流I增大,L1与滑动变阻器并联电压减小,所以通过L1的电流减小,所以电流表的示数增大,故C正确;D、根据P=EI得电源的总功率增大,故D正确.故选:BCD由图可知L1与滑动变阻器并联,再与L2串联.据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,由闭合电路欧姆定律判断电路电流如何变化,根据电路电流变化求解.本题是电路中动态变化分析的问题,首先要搞清电路的结构,其次要按“部分→整体→部分”的顺序分析.10. 解:AB、是定值电阻,所以L1上电压变化量与电流变化量之比不变,故A正确,B错误;C、B当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,故L1变亮;电路中总电流增大,故内电压及R0、L1两端的电压增大,而电动势不变,故并联部分的电压减小,故L2变暗;因L2中电流减小,干路电流增大,故流过L3的电流增大,故L3变亮;故C错误;D、因L1中电流增大,L3中电流增大,而L2中电流减小;开始时有:I1=I2+I3,故L3上电流变化量大于L I上的电流变化量;故D正确;故选:AD.由图可知L3与R串联后与L2并联,再与R0、L1串联;由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则可知总电阻的变化;由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化,即可知L1亮度的变化;将R0、L1作为内电阻处理,由U=E-Ir可知并联部分电压的变化,由欧姆定律可得出两灯亮度的变化本题不但考查电路中各量的变化方向,还考查了各电阻中电流及电压的变化值,题目较为新颖,要求学生能灵活应用串并联电路的电流电压规律及闭合电路的欧姆定律.11. 解:(1):根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流为:===0.03A=30mA,所以电流表应选A;根据电流表量程可知电路中的最小电流为,所以电路中需要的最大电阻为==900Ω,所以电阻箱应选D;(2):根据题意,测量的电路图如图所示:(3):设闭合开关前电阻箱的读数,由闭合电路欧姆定律应有:I=…①闭合开关后电阻箱的读数,应用:I=…②联立①②两式解得:.故答案为:(1)A,D(2)如图(3)本题(1)的关键是根据闭合电路欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程;通过求出电路中需要的最大电阻来选择电阻箱.题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律可知,应将待测电阻与开关并联后再与电阻箱串联即可.题(3)的关键是列出闭合前后电流的表达式,然后求解即可.对电学实验设计题目,应根据题中给出的器材画出电路图,然后根据相应的规律求解即可.12. 解:(1)电流计G的示数为0时,由欧姆定律知,G的电压为零,说明A、B两点的电势相等,即φA=φB.(2)由于电流计G的示数为0,所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R1的电流之和.则在步骤1中,通过电压表的电流I V=I1-电压表的内阻为R V==左右两个电源两极间的电压相等,则有:U1=I1(R A+R2)解得,电流表的内阻R A=-R2.(3)根据闭合电路欧姆定律得:E=U1+I1rE=U2+I2r解得,E =,r =故答案为:(1)φA=φB;(2),-R2;(3),.(1)电流计G的示数为0时,说明A、B两点的电势相等.(2)根据欧姆定律和并联电路的特点求两电表的内阻.(3)对两种情况分别运用闭合电路欧姆定律列式,可求得电源的电动势和内阻.解决本题的关键要理解题意,明确电流计G的示数为0的意义,知道相同电源,电流相等时路端电压相等,运用欧姆定律和电路的特点研究.13. (1)根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小.(2)根据左手定则判断出安培力方向.(3)导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡,根据共点力平衡求出磁感应强度最大值.解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律,安培力的大小公式,以及会利用共点力平衡去求未知力.14. (1)由图可知,指示灯与电动机并联;已知指示灯的电功率,则由功率公式P=I2R 可求得灯泡中的电流,再由欧姆定律可求得并联部分的电压,由闭合电路的欧姆定律可求得干路中的电流;(2)由并联电路的电流规律可求得电动机的电流,则由功率公式P=UI可求得电动机消耗的总功率,而输出功率等于总功率减去热功率.此类题目首先要明确电路的结构,再根据电路特点选择合适的方法;因电动机不是纯电阻电路,故应特别注意功率公式的选择,应由P=UI求总功率,不能用P =求电动机的总功率.15. (1、2、3)电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出质量.(4)由几何知识求出轨迹所对的圆心角α,由t =求出时间.本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题,关键要画出轨迹,根据圆心角求时间,由几何知识求半径是常用方法.16. (1)导体棒开始做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零即合外力为零时,速度达到最大.(2)到达最大速度后,回路中产生稳定感应电流,根据P=I2R可正确求得结果.本题的难点是对导体棒正确受力分析,弄清其运动情况,得出速度最大的条件,注意对于变加速运动往往合外力为零时对应着速度最大.第11页。