四川省大竹县文星中学2015-2016学年高二12月月考物理试题（解析版）

四川省大竹县文星中学2015-2016学年高二12月月考
物理试题
第I卷（选择题）
一、单选题
1．一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可 ( http: / / www.21cnjy.com )绕中心点自由转动，现将一条形磁铁插向其中一个小环，取出后又插向另一个小环，整个过程中磁铁与环没有接触，则观察到的现象是
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A.磁铁插向左环，横杆发生转动
B.磁铁插向右环，横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
【答案】B
【解析】本题主要考查电磁感应和电路的结合问题、楞次定律，意在考查学生的应用能力。
左环不闭合，磁铁插向左环时只产生感应电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )，由于环是断开的，不产生感应电流，环就不受力，横杆就不发生转动，右环是闭合的，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环就受到磁场力的作用，环会转动故A、C、D错，B对。综上本题选B。
2．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长 ( http: / / www.21cnjy.com )直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是
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A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】B
【解析】本题考查洛伦兹力。
由安培定则判断可知，O处的磁感应强度如图
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O处的合磁感应强度方向水平 ( http: / / www.21cnjy.com )向左，所以一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向由左手定则判断是向下。综上本题选B。

3．美国物理学家劳伦斯于1932年发明 ( http: / / www.21cnjy.com )的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是
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A.带电粒子每运动一周被加速一次 B.P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 D.加速电场方向需要做周期性的变化
【答案】A
【解析】本题考查回旋加速器。
这种改进后的回旋加速器，加速电场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向不需要做周期性的变化；带电粒子每运动一周被加速一次；由，得：R=可知，加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关；每次加速增加的动能均为qU，所以半径增加量不同；综上本题选A。
4．图中，当S闭合后，画出的通电电流磁场中的小磁针偏转的位置正确的是
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【答案】D
【解析】本题考查通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向，意在考查学生对磁场方向的理解。
由右手螺旋定则可判断出电流产生的磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场的方向在小磁针处垂直于纸面向外，所以小磁针的N极应向外，故A错误；由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向上，螺线管的左侧磁场的方向向下，小磁针的N极应向下，故B错误；由右手螺旋定则可判断出环形电流产生的磁场的方向在小磁针处垂直于纸面向里，所以小磁针的N极应向里.故C错误；由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向下，U形铁芯的磁场方向左侧是S极，右侧是N极，所以小磁针的N极向左，故D正确。综上本题选D。
5．如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定
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A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
【答案】C
【解析】本题考查电磁波的知识，意在考查学生红外线和可见光的认识。
地面呈现的是圆形黑影，说明 ( http: / / www.21cnjy.com )含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C正确。综上本题选C。

6．由量程为500μA、 ( http: / / www.21cnjy.com )内阻为10kΩ的电流表改装成为量程为1A的电流表，然后把它与一个10Ω的电阻并联后接入一电路中，电流表的示数为0.8A，则此电路中的电流为
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A、0.8A B、1.2A C、1.6A D、2.4A
【答案】B
【解析】本题考查并联电路。
量程为500μA、内阻为10kΩ的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )表改装成为量程为1A的电流表，10Ω电阻的电流为，此电路中的电流为0.8+0.4A=1.2A
综上本题选B。

7．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是
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A.B灯变暗，A灯变亮 B.R0两端电压变大
C.电源路端电压不变 D.电源总功率不变
【答案】B
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律。
增加光照强度，光敏电阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增加，电源内电压增加，外电压减小，选项C错误；
电路总电流增加，电源总功率增加，选项D错误；
电路R0电流增加，R0两端电压变大,选项B正确；
外电压减小，A灯变暗，选项A错误；
综上本题选B。
二、多选题
8．电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为E=，下列说法正确的是
A.中的场强E与电荷q是无关的 B.中的场强E是电荷Q产生的
C.中的F表示单位正电荷的受力 D.和都只对点电荷适用
【答案】AB
【解析】本题考查电场强度的知识，意在考查学生对概念的理解。
电场强度大小由场源决定，与试探电荷无关 ( http: / / www.21cnjy.com )，A正确；点电荷中场强的计算公式为，E是点电荷产生的场强，B正确；中的F表示试探电荷受到的力，C错；适用于任何电场，只对点电荷适用，D错。综上本题选AB。
9．关于电源的电动势，下列说法中正确的是
A.电源电动势越大，表明它将其他形式的能转化为电能的本领越大
B.电源电动势在数值上等于电源接入电路时两极间的电压
C.电源电动势在数值上等于非静电力在单位时间内所做的功
D.电源电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
【答案】AD
【解析】本题考查电动势的知识，意在考查学生对电动势的理解。
电动势是表示电源把其他形式能转化为 ( http: / / www.21cnjy.com )电能本领的物理量，电源电动势越大，表明它将其他形式的能转化为电能的本领越大，电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，AD正确，BC错。综上本题选AD。

10．如下图所示，质量为带有正电荷q的金属小球和质量为不带电的小木球之间用绝缘细线相连，置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度v匀速竖直上升。当小木球运动到A点时细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，重力加速度为g，则
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A.小木球的速度为零时，金属小球的速度大小为
B.小木球从点A到点B的过程中，两球组成的系统，机械能在增加
C.A、B两点之间的电势差为
D.小木球从A到B的过程中，小木球动能的减少量等于两球重力势能的
增加量，而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能的增加量
【答案】BC
【解析】本题考查了电场强度、匀变速直线运动等知识点，意在考查考生综合应用能力。
根据题意知，由A运动到B ( http: / / www.21cnjy.com )所需时间为t=,断开前它们做匀速直线运动可知：qE=(m1+m2)，断开后m1所受合力为qE-m1 =m2，m1加速度为a=，所以当运动到B时速度为v+at=v+ =v+，A项错误；木球从A到B的过程中只受重力，机械能守恒，金属球受到电场力和重力，且电场力做正功，金属球机械能增加，故系统机械能增加，B项正确；由公式0-v2=2h得A、B间距离为，代入公式U=Ed得U=，C项正确；木球从A到B的过程中机械能守恒，木球动能的减少量等于木球重力势能的增加量，D项错误。综上所述本题选B、C。

第II卷（非选择题）
三、实验题
11．某研究性学习小组欲用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S和若干导线测定某电池组的电动势。
( http: / / www.21cnjy.com / )　　 ( http: / / www.21cnjy.com / )
( http: / / www.21cnjy.com / )
( http: / / www.21cnjy.com / )　 ( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的实验电路。
(2)闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读 ( http: / / www.21cnjy.com )出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出如表所示的R、U数据，并计算相应的与的值。请用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作出－图线。
R/Ω 166 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0
U/V 7.7 5.4 4.5 3.6 2.9 2.5
(×10－2 Ω－1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00
/V－1 0.13 0.19 0.22 0.28 0.34 0.40
(3)从图线中可求得待测电池组的电动势E＝______V。
(4)根据该小组设计的实验电路，会存在系统误差，试分析测得的电动势比实际电动势偏________(填“大”或“小”)。
(5)若要测该电池组的内阻，应 ( http: / / www.21cnjy.com )知道定值电阻的阻值，用多用表测量该定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆挡位如图戊所示，则知定值电阻的阻值是________Ω。
【答案】(1)如图
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(2)如图
( http: / / www.21cnjy.com / )
(3)10　(4)小 (5)50
【解析】本题考查测电源电动势和内阻实验。
(1)在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的实验电路：
( http: / / www.21cnjy.com / )
(2) 用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作出－图线为
( http: / / www.21cnjy.com / )
(3)由E=U+U(R0+r)/R得： ( http: / / www.21cnjy.com )，从图线中可求得待测电池组的电动势E=1/0.1V=10V
(4)根据该小组设计的实验电路，由于R和RV并联，所以测的U/R比实际小，所以测得的电动势比实际电动势偏小；
(5)若要测该电池组的内阻，应知道定值电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )的阻值，用多用表测量该定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆挡位如图戊所示，则知定值电阻的阻值是5×10Ω=50Ω。
12．2010年暑假期间，某 ( http: / / www.21cnjy.com )学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25 Ω)的实验方案，可提供的器材有：
A.电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA
B.电流表A，内阻约为0.2 Ω，量程为0～0.1 A
C.螺旋测微器
D.电阻箱R0(0～9999 Ω，0.5 A)
E.滑动变阻器R(5 Ω，1 A)
F.干电池组(3V,0.05 Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图所示，则该次测量测得直径d＝________mm；
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(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3 V，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω；
(3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；
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(4)实验数据的测量与电阻率的计算：如 ( http: / / www.21cnjy.com )果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ＝________.
【答案】(1)0.267(0.265～0.268) (2)880
(3)
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(4)
【解析】本题考查测金属的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数为0.267mm，所以直径为0.267mm。
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表，最大测量电压为3 V，电阻箱的阻值应该为
(3) 设计采用分压接法和电流表外接法
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(4)由，，所以

四、计算题
13．如图所示，在一个范围足够大、垂直纸面向 ( http: / / www.21cnjy.com )里的匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起，使其呈水平状态. 已知金属棒长L＝0.1m，质量m＝0.05kg，棒中通有I＝10A的向右的电流，取g=10m/s2.
(1)若磁场的磁感应强度B=0.2T，求此时金属棒受到的安培力F的大小；
(2)若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小。
【答案】(1) 0.2N；(2) 0.5T
【解析】本题考查安培力的知识，意在考查学生对安培力的应用能力。
(1)F=BIL=0.2100.1N=0.2N
(2)悬线拉力恰好为零，金属棒受重力和安培力，由金属棒静止可得F=mg
=0.5T
14．矩形线圈abcd，长ab＝20 ( http: / / www.21cnjy.com ) cm，宽bc＝10 cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，求：
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(1)线圈回路中产生的感应电动势大小和感应电流；
(2)在1 min内线圈回路产生的焦耳热。
【答案】(1)2V, 0.4 A；(2) 48 J
【解析】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、电磁感应中的能量转化等知识，意在考查学生的应用能力。
(1)磁感应强度的变化率：
感应电动势为：
感应电流为I＝＝0.4 A
(2)Q＝I2Rt＝48 J
I