河北省保定市2018-2019学年高二下学期联合调研考试物理试题(解析版)

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共17道小题,约9630字。

  河北省保定市2018-2019学年高二下学期联合调研考试物理试题
  一、选择题:本大题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项是符合题目要求的,第8-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分。有错选的得0分
  1.磁场对电流的作用力叫安培力,下列关于电流方向、安培力方向以及磁场方向的图片,关系正确的是
  A.     B.     C.     D.
  【答案】D
  【解析】
  【分析】
  根据左手定则判断电流方向、磁场方向和安培力方向的关系,伸开左手,四指与大拇指在同一平面内,磁感线穿过掌心,四指方向与电流方向相同,大拇指所指方向为安培力的方向.
  【详解】A、电流向里,磁场水平向右,则由左手定则可知,安培力向下,故A错误;
  B、电流向里,磁场向右,则由左左手定则可知,安培力向下,故B错误;
  C、电流方向和磁场方向相同,则电流不受安培力,故C错误;
  D、电流向里,磁场向上,则由左手定则可知,导线受力方向向右,故D正确.
  故选D.
  【点睛】解决本题的关键会根据左手定则判断磁场方向、电流方向和安培力方向三者的关系,并注意左手定则与右手定则的区别,并能正确应用.
  2.如图所示,某电场中的一条电场线上有 A、B、C三点,其中B为 AC的中点。已知φA=5V,φC=3V,则
  A. B点的电势φB 一定为4V
  B. A点的场强EA 一定大于C点的场强EC
  C. 电荷量为+1C的电荷从C点运动到 A点电势能减少2J
  D. 电荷量为-1C的电荷在 A点时电势能为-5J
  【答案】D
  【解析】
  【分析】
  已知两点的电势,若该电场是匀强电场,则在B点处的电势,若该电场是非匀强电场,则知在B点处的电势不能确定.电场线的疏密反映电场强弱,一条电场线不能表示电场线的疏密,则知无法判断场强的大小.根据推论:正电荷在电势高处电势能大,分析电势能的大小变化情况,再依据电势能公式Ep=qφA,即可求解.
  【详解】A、若该电场是匀强电场,根据匀强电场U=Ed可知,顺着电场线方向电势均匀降低,则在B点处的电势为:,若该电场是非匀强电场,则知在B点处的电势不是4V;故A错误.
  B、一条电场线不能表示电场线的疏密,则无法判断场强的大小;故B错误.
  C、根据推论:正电荷在电势高处电势能大,可知,正电荷从C点运动到A点的过程中电势能一定增大,因此电荷量为+1C的电荷从C点运动到A点电势能增加2J;故C错误.
  D、根据电势能公式Ep=qφA=-1×5J=-5J;故D正确.
  故选D.
  【点睛】本题要掌握电场线的物理意义:电场线的疏密表示电场强度的相对大小,但一条电场线不能表示电场的强弱,同时注意A选项中分匀强电场与非匀强电场,最后掌握电势能与电势及电量的关系式.
  3.如图所示,电荷量为+Q 的均匀带电球,以球心为圆心的三个虚线圆为等势线,点电荷+q1 放在 A点,受到电场力大小为F1,点电荷+q2 放在 B点,受到电场力大小为F2,且F2>F1,下列说法中正确的是
  A. B点的电场强度大于 A点的电场强度
  B. q2>q1
  C. B点的电势大于 A点的电势
  D. 把两个点电荷交换位置,A、B两点的电场强度大小也随之交换
  【答案】B
  【解析】
  【分析】
  由点电荷场强公式分析场强的大小;根据电场强度的定义式变形求得,比较电量;根据电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面比较AB点的电势;电场强度的大小与试探电荷无关,由产生电场的场源电荷决定;
  【详解】A、根据点电荷的电场强度公式,A点比B点距离场源电荷近,所以A点电场强度比B点大,故A错误;
  B、A点的点电荷电量,B点的点电荷电量,由于,,所以,故B正确;
  C、正点电荷电场电场线是背离正电荷,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,所以B点的电势小于A点的电势,故C错误;
  D、电场强度的大小与试探电荷无关,所以把两个点电荷交换位置,A、B两点的电场强度大小不变,故D错误;
  故选B.
  【点睛】解答本题要正确理解电场强度和电势的决定因素和大小关系,注意三个电场强度的公式的适用范围,不能混淆.
  4.如图所示,A、B两端电压恒为U,接入内阻为R 的电动机 M 恰好能正常工作,流过电动机的电流为I1,如果把电动机换成阻值为R 的定值电阻,此时电流为I2,下列说法正确的是
  A. I1=I2
  B. I2>I1
  C. 电动机消耗的功率大于定值电阻消耗的功率
  D. 电动机消耗的功率等于定值电阻消耗的功率
  【答案】B
  【解析】
  【分析】
  电动机正常工作时是非纯电阻电路,结合欧姆定律分析电流大小,根据P=UI分析电功率大小关系.
  【详解】A、B、电机电路的内阻为R,正常工作时由于线圈的切割磁感线产生反电动势,故其对电流的阻碍作用大于内阻R,故I2>I1,故A错误,B正确;
  C、D、根据P=UI,工作电压相等,而I2>I1,故电动机消耗的功率小于定值电阻消耗的功率,故C错误,D错误;
  故选B.
  【点睛】本题关键是明确电动机正常工作时对电流的阻碍作用大于其内电阻,同时要结合电功率表达式P=UI列式分析.
  5.如图所示,一光滑绝缘的半圆槽固定在地面上,圆心为O,半径为R,D点为最低点,整个半圆槽处于水平向右的匀强电场中.从半圆槽右边与圆心等高处由静止释放一质量为m,电荷量为+q的小球.已知电场强度为E,重力加速度为g,且.则
  A. 小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为3mg
  B. 小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为
  C. 小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处
  D. 小球最终停在D点
  【答案】B
  【解析】
  【分析】
  对于小球从静止释放到运动到D点的过程,由动能定理列式求出小球到达D点的速度,在D点,由牛顿运动定律求小球对槽底部的压力大小.假设小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处,根据功能关系分析假设是否成立.分析小球在D点的受力情况,判断小球最终能否停在D点.
  【详解】A、B、小球从静止释放到运动到D点的过程,由动能定理得:,在D点,由牛顿第二定律得:,结合,解得:,由牛顿第三定律知小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为,故A错误;B正确.
  C、假设小球能运动到半圆槽左边所在半径与竖直方向的夹角为α处(设为A点),从开始到A点的过程,根据动能定理得:mgRcosα-qE(R+Rsinα)=0
  代入得:,解得α<90°,所以小球不能运动到半圆槽左边与圆心等高处;故C错误.
  D、在D点,小球所受的电场力水平向右,重力和支持力在竖直方向,合力不可能为零,所以小球最终不能停在D点;故D错误.
  故选B.
  【点睛】本题是带电体在复合场中运动的问题,运用动能定理时要灵活选择研究的过程,要注意分析向心力的来源.
  6.一个电源和一个电阻箱组成的电路如图所示,把R 由2Ω改变为6Ω时,流过电源的电流减小到原来的一半,则电源的内阻应为
  A. 4Ω    B. 8Ω    C. 6Ω    D. 2Ω
  【答案】D
  【解析】
  【分析】
  根据欧姆闭合电路定律,分别列出R变化前后电流的表达式,运用比例法求出电源的内电阻.
  【详解】设电源的内阻为r,则根据欧姆闭合电路定律,得,,由题有,联立得:,代入解得:;故选D.
  【点睛】本题的关键要掌握闭合电路欧姆定律,考查应用比例法处理简单电路问题的能力.对于两种相似情况,常常运用比例法研究.
  7.如图所示,长方形匀强磁场区域 MNQP,长为a、宽为b,磁感应强度大小为B,方向垂直区域平面。一质量为m、电荷量为e的电子以速度v 从 M 处沿 MN 方向进入磁场,从 Q点离开磁场,则
  A. 电子在磁场中运动的时间
  B. 电子离开磁场时速度与PQ延长线夹角为,且
  C. 电子做圆周运动的半径为
  D. 洛伦兹力对电子做的功为
  【答案】B
  【解析】
  【分析】
  电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变,洛伦兹力不做功,时间可根据弧长与速度之比求解.
  【详解】A、电子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动,运动时间为,故A错误;
  B、C、电子离开磁场时速度与PQ延长线夹角为α,设粒子半径为r,如图所示:
  根据几何关系,可得粒子半径:,粒子速度偏转的角度为α,则粒子转过的圆心角也为α,根据几何关系可得:,联立可得;故B正确,C错误;
  D、洛伦兹力始终与速度垂直,不做功;故D错误.
  故选B.
  【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动,解题关键是要知道带电粒子在磁场中作的是匀速圆周运动,应该用圆周运动的知识求时间,粒子不是类平抛运动不能运用运动的分解法求解时间.
  8.如图甲所示,一竖直固定金属圆环c,环面靠近并正对一螺线管,螺线管的a、b端输入如图乙所示的电流 (规定从a端流入为正),则

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