河南省新乡市2016-2017学年高二（卫星班）下学期第三次月考物理试卷

一、选择题

1. 难度：中等

2017年5月9日，第六届亚欧光电展在新疆国际会展中心举行。关于光电效应现象。以下说法正确的是(    )

A. 某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能不变

B. 紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应

C. 在光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率无关

D. 光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象

2. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一个α粒子（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(   )

A. a、b、c三个等势面中，a的电势最高

B. 电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小

C. 电子在P点的加速度比Q点的加速度大

D. 带电质点一定是从P点向Q点运动

3. 难度：简单

如图所示，点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称．下列说法正确的是(    )

A. c、d两点的电场强度相同

B. a、b两点的电势相同

C. 将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功

D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大

4. 难度：简单

如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为某小灯泡的U­I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是(　)

A. 4 W,8 W    B. 2 W,4 W    C. 2 W,3 W    D. 4 W,6 W

5. 难度：中等

如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，平行板电容器的两块金属板正对水平放置，B为两极板间一固定点，R为光敏电阻（光照越强电阻越小）．图中滑动变阻器R₁的滑动触头P在a端时，闭合开关K，稳定后电流表A和电压表V的示数分别为I和U，以下说法正确的是（  ）

A. 若此时仅将R₁的滑动触头P向b端移动，则平行板电容器的带电量将减小

B. 若此时仅将电容器上极板上移，则图中B点电势将降低

C. 若此时仅用更强的光照射R，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增大

D. 若此时仅用更强的光照射R，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值之比减小

6. 难度：中等

如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω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

7. 难度：中等

如图所示，一带正电粒子沿与圆形区域直径ab成30°的方向从a点以速度v₀进入匀强磁场，经过t时间从b点离开，已知仅在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。当粒子调整速度大小后，再次从同一位置以相同的方向进入圆形区域磁场，经过2t时间再次离开圆形区域。则粒子调整后的速度为（粒子重力不计）（  ）

A.     B.     C.     D.

8. 难度：中等

质量是60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来．已知安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长5 m，取g＝10 m/s²，则安全带所受的平均冲力的大小为 (　　)

A. 500 N    B. 600 N    C. 1 100 N    D. 100 N

9. 难度：中等

一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度，开始在槽内运动，则下面判断正确的是

A. 小球和小车总动量守恒

B. 小球和小车总机械能守恒

C. 小球沿槽上升的最大高度为r

D. 小球升到最高点时速度为零

10. 难度：中等

如图所示，理想二极管(具有单向导电性)、平行板电容器、电源组成闭合电路，带电液滴P置于水平放置的平行板电容器的正中间而静止，则下列说法中正确的是(　)

A. 若将极板A向下移动少许，则液滴的电势能将减小

B. 若将极板A向上移动少许，则液滴将向上运动

C. 若将极板B向上移动少许，则液滴的电势能将增大

D. 若将极板A、B错开少许，使两极板正对面积变小，则液滴将向下运动

二、不定项选择题

11. 难度：中等

2017年3月22日消息，俄生产出新型电子回旋加速器，可检测焊接和铸造强度。回旋加速器原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。关于现要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是（   ）

A. 仅增大高频交流电的电压，不改变交流电的频率

B. 增大匀强磁场的磁感应强度，同时增大交流电的频率

C. 仅增大匀强磁场的磁感应强度，不改变交流电的频率

D. 仅增大D形金属盒的半径

12. 难度：中等

理想变压器原线圈a匝数n₁=500，副线圈b匝数n₂=100，线圈a接在如图所示的交变电压的交流电源上，“3 V，6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R₂=18.5 Ω，电压表V为理想电表。下列推断正确的是（  ）

A. 交变电流的频率为100 Hz    B. 穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s

C. R₁消耗的功率是8 W    D. 电压表V的示数为44 V

13. 难度：中等

如图甲所示，U形导轨abcd与水平面成一定的角度倾斜放置，空间存在有垂直导轨平面的匀强磁场。从某时刻开始计时，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（垂直导轨平面向上为磁场正方向）。已知导体棒PQ水平放置在导轨上且始终静止不动，下列分析正确的是(    )

A. 导轨可能光滑    B. t₁时刻PQ中没有电流

C. 导体棒PQ受安培力大小在减小    D. t₁时刻导体棒PQ受到的安培力等于0

14. 难度：困难

如图所示，横放“V”字形金属框架放在匀强磁场中，磁场与框架平面垂直，金属棒与框架接触良好，框架导体和金属棒电阻率相同，截面积相等，现金属棒从B点开始沿“V”字形角平分线方向做匀速直线运动，那么金属棒脱离框架前，电路中的磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I以及金属棒所受到的安培力F随时间变化的图象正确的是(　　)

A.     B.

C.     D.

三、实验题

15. 难度：中等

某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源的电动势和内阻，使用的实验器材为：待测一节干电池、电流表A(量程0.6 A，内阻小于1 Ω)、电流表A₁(量程0.6 A，内阻不知)、电阻箱(0～99.99 Ω)、滑动变阻器(0～10 Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略.

    

(1)该同学按图甲连线，闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节滑动变阻器和电阻箱，读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A₁的示数为0.60 A、电阻箱(如图乙)的示数为________ Ω，则电流表A的内阻为________ Ω.

(2)利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻的实验步骤：

①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接；

②断开开关K，调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；

③重复实验步骤②进行多次测量.

(3)图丁是由实验数据绘出的－R图象，由此求出干电池的电动势E＝______V、内阻r＝________ Ω.(计算结果保留两位有效数字)

四、简答题

16. 难度：困难

如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为＋q的粒子(不计重力)，由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN成60°角，磁场MN和PQ边界距离为d。求：

(1)粒子离开电场时的速度；

(2)若粒子垂直边界PQ离开磁场，求磁感应强度B；

(3)若粒子最终从磁场边界MN离开磁场，求磁感应强度的范围。

17. 难度：中等

如图所示，小球a从光滑曲面上的A点由静止释放，当小球a运动到水平轨道上的C点时恰好与通过绷紧的细线悬挂的小球b发生正碰并粘在一起，已知小球a、b的质量均为m，曲面高度和细线长度均为h，细线能承受的最大拉力为2.5mg，C点到地面的高度也为h。

（1）求碰后瞬间两球的共同速度大小。

（2）碰后细线是否会断裂？若不断裂求两球上升的最大高度；若断裂求落地点到C点的水平位移。

18. 难度：困难

如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距L=1 m，金属导轨由倾斜与水平两部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2 kg，电阻均为R=2 Ω。EF置于水平导轨上，MN置于倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。现在外力作用下使EF棒以速度v₀=4 m/s向左匀速运动，MN棒恰能在倾斜导轨上保持静止状态。倾斜导轨上端接一阻值也为R的定值电阻。重力加速度g=10 m/s²。

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若将EF棒固定不动，将MN棒由静止释放，MN棒沿斜面下滑距离d=5 m时达到稳定速度，求此过程中通过MN棒的电荷量；

（3）在（2）过程中，整个电路中产生的焦耳热。