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1、山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理上学期第十二次周测试题 一、单选题（本大题共11小题，共66.0分）1. 电荷量为的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示，点电荷与金属板相距为2d，图中P点到金属板和点电荷间的距离均为已知P点的电场强度为，则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为 A. B. C. D. 2. 在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且，如图所示，由此可知A. 小球带正电B. 电场力大小为3mgC. 小球从A
2、到B与从B到C的运动时间相等D. 小球从A到B与从B到C的速度变化相等3. 两位同学在实验室利用图甲所示的电路测定定值电阻、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一同学记录电流表A和电压表的测量数据，另一同学记录电流表A和电压表的测量数据根据数据描绘了如图乙所示的两条直线则图象中两直线的交点表示的物理意义是 A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B. 定值电阻上消耗的功率为C. 电源的输出功率最大D. 电源的效率达到最大值4. 一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为的交流电源上电源内阻忽略不计，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是，通过洗衣机电动机的电
3、流是，则下列说法中正确的是A. 电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为B. 电饭煲消耗的电功率为，洗衣机电动机消耗的电功率为C. 内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为D. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍5. 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为 A. 4RB. 5RC. 10RD. 16R6. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极
4、终止C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实7. 长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长直导线b与a平行放置，导体棒a与力传感器相连，如图所示俯视图、b中通有大小分别为、的恒定电流，其中已知方向向上，方向未知导体棒a静止时，传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力下列说法正确的是 A. 与的方向相同，在a处的磁感应强度B大小为B. 与的方向相同，在a处的磁感应强度B大小为C. 与的方向相反，在a处的磁感应强度B大小为D. 与的方向相反，在a处的磁感应强度B大小为8. 如图所示，条形磁铁放在光滑斜
5、面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法正确的是 A. ，弹簧的伸长量减小B. ，弹簧的伸长量减小C. ，弹簧的伸长量增大D. ，弹簧的伸长量减小9. 如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束分别带有等量正、负电荷的离子束从左向右进入极板时，下列说法中正确的是 A. N板的电势高于M板的电势B. M板的电势高于N板的电势C. R中有由
6、b向a方向的电流D. R中无电流通过10. 运动电荷在磁场中发生偏转，说明磁场对运动电荷有力的作用将阴极射线管的两极与高压电源连接后，加上如图所示的磁场，可观察到从负极向右射出的高速电子流电子带负电的偏转情况是A. 平行纸面向上偏转B. 平行纸面向下偏转C. 垂直纸面向内偏转D. 垂直纸面向外偏转11. 如图所示，足够长的竖直绝缘墙壁右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、带电量为的绝缘物块与绝缘墙壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现将小物块紧贴竖直墙壁由静止释放，则在小物块下落的过程中，下列说法正确的是 A. 小物块下落的过程中会与墙壁分离B. 小物块向下运动的过程中速
7、度先增大后减小C. 小物块向下运动的过程中速度最大时，加速度向上D. 小物块能达到的最大速度为二、实验题（本大题共1小题，共12.0分）12. 用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表量程；电流表量程；电压表量程；滑动变阻器阻值；滑动变阻器阻值；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：设计如图所1示的电路图，正确连接电路。将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线。断开开关，将改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重
8、复的步骤，得到另一条UI图线如图，图线与横轴I的交点坐标为，与纵轴U的交点坐标为。回答下列问题：电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。由图2的图线，得电源内阻_。用、和r表示待测电阻的关系式_，代入数值可得。若电表为理想电表，接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_。选填“相同”或“不同”三、计算题（本大题共2小题，共22.0分）13. 如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度，垂直于导轨放置的ab棒的质量，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量的物块相连
9、已知ab棒与导轨间的动摩擦因数，电源的电动势、内阻，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？取14. 如图所示，虚线左侧有一场强为的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场平行的屏现将一电子电荷量为e，质量为无初速度放入电场中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：电子从释放到打到屏上所用的时间；电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值；电子打到屏上的点到O点的距离高二年级物理周测十二【答案】1. C2. B3. C4. C5. D6. C7. B8. C9.
10、 B10. D11. D12. ； ；25； ；相同 ；不同13. 【解析】解：依据物块的平衡条件可得，ab棒恰不右滑时：；ab棒恰不左滑时：；依据闭合电路欧姆定律可得：，；由以上各式代入数据可解得：，；所以R的取值范围为：。14. 解：电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，时间为，由牛顿第二定律得： 由得： 电子进入电场时的速度为： 进入电场到屏水平方向做匀速直线运动，时间为： 电子从释放到打到屏上所用的时间为： 联立求解得：；设粒子射出电场时平行电场方向的速度为由牛顿第二定律得：电子进入电场E2时的加速度为： 电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值为； 联立得：
11、带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示：设电子打到屏上的点P到O点的距离x，根据上图有几何关系得： 联立得：。答：电子从释放到打到屏上所用的时间为：；电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值；电子打到屏上的点P到O点的距离。【解析】1. 【分析】根据点电荷产生的电场场强和电场的叠加分析求解。本题考查电场的叠加，知道电场强度是矢量，它的合成遵循平行四边形定则。【解答】电荷量为的点电荷在P点产生的场强为，方向向右；金属板上感应电荷为负电荷，在P点处产生的电场强度方向也向右，大小设为E，根据电场的叠加知，故C正确，ABD错误。故选C。2. 【分析】小球在匀强电场中受到电场力作用，根据速度的变化情
12、况即可判断电性，利用类平抛运动的处理方式把运动分解为水平和竖直方向即可得出运动时间的大小关系。本题主要考查带电小球在电场中的运动，分析清楚受力情况和运动过程即可解答。【解答】A.因为小球到达C点时速度方向恰好水平，所以可知小球受到的电场力竖直向上，方向与电场强度方向相反，所以小球带负电，故A错误；B.由于A、B、C三点在同一直线上，且，根据几何关系可知小球在进入电场前后的水平方向位移之比，由于小球在进入电场前后都做类平抛运动，水平方向做匀速运动，则小球由A运动到B和由B运动到C的时间之比为，又根据竖直方向的位移，解得：，根据牛顿第二定律可得：，可知小球受到的电场力，故B正确；C.小球由A运动到
13、B和由B运动到C的时间之比为，故C错误；D.小球由A运动到B和由B运动到C的速度变化量大小相等，但方向不相同，故D错误。故选B。3. 【分析】由图可知，测电源的路端电压，测量两端的电压；则两条图象表示的意义不同，根据图象的意义可知交点的意义。本题考查测定电动势和内电阻实验的数据处理方法，要结合电路分析图线的意义，注意分析交点及截距等图象给出的隐含条件。【解答】A.由图乙可得，电源的电动势，交点位置：，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端，故A错误。B.消耗的功率。故B错误。C.当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电
14、阻时，电源输出功率最大，故C正确。D.电源的效率，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，故D错误。故选C。4. 【分析】电饭煲是纯电阻，洗衣机不是纯电阻，加在洗衣机两端的电压不是全部加在内阻上，根据功率公式和热量公式可以分析各项。【解答】由于电饭煲是纯电阻用电器，所以，其在内消耗的电能J；洗衣机为非纯电阻用电器，所以，其在内消耗的电能J，其热功率，而，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍，只有选项C正确。故选C。5. 【分析】欧姆表调零即待测电阻为零，根据指针偏转位置和闭合回路欧姆定律求解。本题考查欧姆表的原理，欧姆表调零即待测电阻为零，根据指针偏转位置
15、和闭合回路欧姆定律求解。【解答】设电动势为E，欧姆表的内阻为，满偏电流为，欧姆表调零时，测一阻值为R的电阻时：，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为，计算得出。故D正确，ABC错误。故选D。6. 【分析】应用安培定则判断出磁感线方向与磁场方向然后答题；磁感线是闭合的曲线，在磁铁外部磁感线由N极指向S极，在磁铁内部，磁感线由S极指向N极。本题考查几种基本磁场以及安培定则的应用，知道磁感线的特点、应用安培定则即可解题；掌握基础知识是解题的前提，要注意基础知识的学习。【解答】A.根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，故A错误；B.磁感线是闭合曲线，在磁体内部从
16、S极指向N极，故B错误；C.根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，故C正确；D.根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，故D错误。故选C。7. 【分析】根据同向电流相吸，异向电流相斥，并根据求出对应在的磁感应强度，从而即可求解。本题考查两根通电导线间是作用力的方向，掌握左手定则的内容，理解公式成立的条件。【解答】根据同向电流相吸，异向电流相斥，结合传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力；因此直导线a、b间存在相互吸引，则它们的电流方向相同；a受到的安培力为F，电流为I，长度为L，则由磁感应强度的定义可知，故B正确，ACD错
17、误。故选B。8. 【分析】导线中没有通电流时，对磁铁受力分析，根据平衡条件分析各力的大小，导线中通电流后，先分析导线所受安培力的方向，再对磁铁受力分析，此时导线对磁铁有一个反作用力，根据平衡条件进行分析判断即可。本题是安培力参与的平衡问题，熟悉磁体周围磁场，左手定则是关键，另外要特别重视牛顿第三定律相关知识。【解得】在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，导线A中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力F，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即同时
18、，有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，故C正确，ABD错误。9. 【分析】由左手定则判断粒子的偏转方向从而判断极板的所带电性而确定电势的高低，根据电流的特点判断电流的方向。本题考查了发电机的工作原理，熟悉左手定则是解题的关键。【解答】根据左手定则可知正电荷向上极板偏转，负电荷向下极板偏转，则M板的电势高于N板的电势，故A错误，B正确；板相当于电源的正极，那么R中有由a向b方向的电流，故CD错误。故选B。10. 解：应用左手定则判断洛仑兹力时，四指指向电子运动的反方向，磁场穿过掌心，则大拇指垂直于纸面向外指，故电子束垂直纸面向外指，所以ABC错误，D正确。故选：D。阴极射
19、线管从阴极发生射线，经过磁场时在洛伦兹力作用下发生偏转由于射线带负电，根据左手定则可确定其受洛伦兹力方向，从而确定向什么方向偏转应用左手定则判断洛伦兹力方向时，注意四指指向正电荷的运动方向，和负电荷运动方向相反11. 【分析】当重力与摩擦力相等时，墙壁的弹力最大，根据平衡求出此时的速度。解决本题的关键是知道物体受重力和摩擦力相等时物块速度达到最大，此时求得洛伦兹力大小和最大速度大小。【解答】物块向下做加速运动，物块受水平向左的洛伦兹力、墙的支持力、重力、向上的摩擦力，当物块受到的重力与摩擦力相等时，物块达到最大速度后匀速运动，故A、C错误；B.物体在绝缘板上做加速度减小的加速运动，物块的速度先
20、增大后匀速，故B错误；D.根据平衡条件得：，解得：，故D正确。故选D。12. 解：由题意可知，电动势为6V，而电阻约为数十欧姆，为了保证实验的安全，电流表应选择；由电路图可知，滑动变阻器起调节电流的作用，的电阻小于待测电阻较多，故只能选择；图象的斜率表示电源的内阻，则可知，内阻为：；改接在B、C之间，由题意可知，等效内阻为：；解得：；由于在调节滑动变阻器时，闭合电路中电阻不变，故电流表的变化范围相同；而由于电压表测量的是路端电压，由于等效内电阻不同，故电压表的变化范围不同；故答案为：；相同；不同。根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值，略算对应的电流，则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器；
21、由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻；根据电路结构，利用闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式；根据闭合电路欧姆定律及电表的使用方法可明确两表的示数变化范围是否相同。本题考查测量电源内阻及电阻的实验，关键在于明确电路结构，认清实验方法及步骤；再由欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行分析求解。13. 【分析】若要保持ab静止不动，受力必须平衡由于M所受的最大静摩擦力为，而M的重力为，要保持导体棒静止，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向分两种情况研究：安培力大于Mg和安培力小于Mg进行讨论，根据平衡条件和安培力公式求出导体棒中电流的范围，由欧姆定律求解电流的范围；此题是通电导体在磁场中平衡问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，挖掘临界条件进行求解。14. 本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，明确受力情况，根据力与运动关系找出运动规律即可求解。电子运动分三段，左侧电场初速度为零的匀加速直线运动，后做类平抛运动，最后做匀速直线运动，根据各自规律可求时间；在电场中做类平抛运动，速度偏转角为；做出带电粒子的运动轨迹，根据几何关系可求得。