2015-2016学年河北正定中学高二上期第二次月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

关于电流，下列说法中正确的是(      )

A．由I=Q/t可知，通过导线截面的电量越多，电流越大

B．由I=nqsv可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大

C．由R=U/I可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比

D．因为电流有方向，所以电流是矢量

2. 难度：困难

如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(      )

A．N极竖直向上        B．N极竖直向下

C．N极沿轴线向左      D．N极沿轴线向右

3. 难度：中等

如图的U-I图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路，则(      )

A．电源电动势3V，内阻2Ω        B．电阻R的阻值为0.5Ω

C．电源的总功率为4W             D．电源的效率为66.7％

4. 难度：简单

三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为(      )

A．2B    B．3B      C．      D．

5. 难度：压轴

某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，R的合理表达式应为（       ）

A．      B．

C．    D．

6. 难度：中等

如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(      )

A．R₂断路           B．R₃断路            C．R₁短路         D．R₁、R₂同时短路

7. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R₁和R₂为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，为灵敏电流表，为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态．在P向上移动的过程中，下列说法正确的是(      )

A．表的示数变大         B．电源的输出功率一定变大

C．中有由a→b的电流    D．油滴向上加速运动

8. 难度：简单

如图所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路．细杆与导轨间的摩擦不计，整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是(     )

       

9. 难度：中等

如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（    ）

A．金属块带负电荷

B．电场力做功4J

C．金属块的电势能与动能之和增加了16J

D．金属块的机械能减少12J

10. 难度：中等

锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(      )

A．电能转化为化学能的功率为UI－I²r

B．充电器输出的电功率为UI＋I²r

C．电池产生的热功率为I²r

D．充电器的充电效率为×100%

11. 难度：中等

如图所示，一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在粗糙导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是(      )

A．导体棒受到安培力大小为BLIsinθ

B．导体棒对轨道压力大小为

C．导体棒受到导轨摩擦力为

D．导体棒受到导轨摩擦力为BLIcosθ

12. 难度：简单

如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R₃＝5 Ω，R₂=5Ω，电容器电容C恒定,当开关K₁断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．开关K₁断开时，单刀双掷开关K₂接1时电容器电量为Q₁，接2时电量Q₂．则以下说法中不正确的是(      )

A．电阻R₁可能为3Ω

B．K₁断开时电压表的示数一定小于K₁闭合时的示数

C．K₁断开时，K₂从1变为2时，电容器所带电量变化量

D．K₁断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比等于5Ω

二、实验题

13. 难度：中等

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为         mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图2，由图可知其直径为        mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为        Ω。

（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝        。（保留2位有效数字）

14. 难度：中等

(1)一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”。用“×10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，而表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换用“________”挡。若将该表选择旋钮置于25 mA挡，表盘的示数如下图所示，则被测电流为________ mA。

(2)要精确测量一个阻值约为5 Ω的电阻R_x，实验提供下列器材：

电流表A₁ (量程为100 mA，内阻r₁约为4 Ω)；

电流表A₂ (量程为500 μA，内阻r₂＝750 Ω)；

电池E(电动势E＝1.5 V，内阻很小)；

滑动变阻器R₀(阻值约为0～10 Ω)；

开关S，导线若干．

① 请设计一个测定电阻R_x的电路图，画在下面实线框中。

②根据某次所测量的值写出电阻R_x的表达式：R_x＝_____________.

15. 难度：简单

图甲是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R₁和内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。

(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线。

(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至__________（填“a端”“中央”或“b端”）。

(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数I₁和I₂。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为

I1/mA	0.120	0.125	0.130	0.135	0.140	0.145
I2/mA	480	400	320	232	140	68

在下图所示的坐标纸上以I₁为纵坐标、I₂为横坐标画出所对应的I₁－I₂图线。

(4)利用所得图线求得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（保留两位小数）

(5)该电路中电源输出的短路电流I_m=________A。

三、计算题

16. 难度：中等

（10分）如图所示，A为电解槽，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r_A＝2 Ω，当S₁闭合、S₂断开时，电流表的示数为6 A；当S₂闭合、S₁断开时，电流表的示数为4 A，求:

（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？

（2）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

17. 难度：困难

（12分）如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E₀，方向如图所示；

离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。

（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；

（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值。

18. 难度：困难

（14分）如图所示的电路中，R₁=3Ω，R₂=6Ω，R₃=1.5Ω，C=20μF。当开关S断开时，电源所提供的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所提供的总功率为4W。求:

(1)电源的电动势和内电阻；

(2)闭合S时，电源的输出功率；

(3)S断开时，电容器所带的电荷量是多少?