2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二上学期12月月考物理试题（Word版）

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 赣县第三中学高二年级2021-2022学年第一学期十二月考物理试题考试时间：2021年12月28日一、选择题（1-6单选，7-10多选。每题4分，共40分）1．物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为科学事业做出了巨大贡献，下列描述中符合物理学史的是（　　）A．元电荷e是由密立根通过扭秤实验测得的B．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C．安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律D．1831年法拉第发现了电磁感应现象，得出楞次定律2．下列关于电场强度和磁感应强度的说法，合理的是（　　）A．由知，E与F成正比、与q成反比B．在同一匀强电场中，带电量相等的正负带电体所受电场力相同C．电流元在磁场中某处所受力的方向就是该点的磁感应强度方向D．正试探电荷在某处所受电场力方向是竖直向上，该位置电场的方向一定是竖直向上3．如图所示，虚线为某电场中的三条电场线1、2、3，实线表示一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法中正确的是（　　）A．粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小B．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能C．粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小D．a点的电势高于b点的电势4．如图所示，一条形磁铁放于水平桌面上，它的上方靠S极的一侧固定有一根与它垂直的通电导体棒。图中画出此棒的横截面，棒中电流方向垂直纸面向里，磁铁始终静止。与通电前相比（　　）A．磁铁对桌面的压力不变 B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向左的摩擦力 D．磁铁受到向右的摩擦力5．如图甲所示，A板电势为0，A板中间有一小孔，B板的电势变化情况如图乙所示，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t＝时刻以初速度为0从A板上的小孔处进入两极板间，仅在电场力作用下开始运动，恰好到达B板．则(　　)A．A、B两板间的距离为B．粒子在两板间的最大速度为C．粒子在两板间做匀加速直线运动D．若粒子在t＝ 刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终打向B板6．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是（　　）A．图甲中，当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时，导体棒中能产生感应电流B．图乙中，当导体棒在匀强磁场中以恒定的角速度转动时，导体棒中能产生感应电流C．图丙中，当闭合圆环导体（水平放置）某一直径正上方的直导线中通有逐渐增大的电流时，闭合圆环导体中能产生感应电流D．图丁中，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，不闭合的导体环中能产生感应电流7．如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷大小相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度先后从P点沿ON方向射入磁场，并分别从M、N两点射出磁场。不计粒子所受重力及粒子间相互作用。粒子a、b在磁场中运动过程，下列说法正确的是（　　）A．粒子a带负电，粒子b带正电       B．粒子a在磁场中的运动时间短C．粒子a、b的加速度大小之比为1︰5  D．粒子a、b的速度大小之比为5︰18．如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机正常转动时，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（　　）A．电动机的输出功率为12.0W    B．电源输出的电功率为20.0WC．电动机产生的热功率4.0W      D．电动机两端的电压为5.0V9．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小。R3为定值电阻，且R3>r。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（　　）A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则电源的输出功率减小D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变10．下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　）A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带负电荷D．丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b无关二、实验题（每空2分，共18分。）11．（8分）某个演示用多用电表只有两个挡位，其内部电路如图甲所示，其中R为定值电阻，表盘如图乙所示。(1)这个多用电表内部电流表G的左侧为________填“正”或“负”接线柱)；(2)若挡位置于欧姆挡，其倍率为“×1”挡，测某电阻的阻值时，多用电表指针如图乙中①所示，则其示数为________，若挡位置于电流挡，测某电路的电流时，多用电表指针如图乙中②所示，则其示数为________mA；(3)由表盘刻度可知，该多用电表内部所使用的电池电压为________V。12．（10分）为了测量一节干电池的内阻，某实验小组准备设计了如图所示的电路，在实际连接过程中，发现定值电阻和滑动变阻器各有两种型号可供选择，分别是定值电阻a（阻值1、额定功率5W）；定值电阻b（阻值10、额定功率20W）；滑动变阻器c（阻值范围0~10、额定电流2A）；滑动变阻器d（阻值范围0~100、额定电流1A）。请解答以下问题：(1)定值电阻应选择_____（填“a”或“b”），滑动变阻器应选择_____（填“c”或“d”）；(2)记录数据后，得实验结果如图中甲所示。根据图线测得干电池的电动势为_______V（结果保留两位小数），干电池的内阻为_____（结果保留两位小数）；(3)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图中乙所示，若将此小灯泡和定值电阻串联接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是_______W（结果保留两位小数）。三、解答题13．（8分）“电磁炮”的模型如图，光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.1m，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=1T，“弹体”总质量m=0.01kg，弹体在轨道间的电阻R=1Ω，可控电源的内阻r=4Ω，提供的电流是I=0.2A，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计空气阻力。求：（1）弹体所受安培力大小；（2）弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量。 14．（10分）电动自行车已成为城市出行的重要交通工具之一，根据电动自行车新国标整车质量（含电池）不超过55kg，须有脚踏骑行能力，最高时速不得超过25km/h。某品牌电动自行车铭牌标识如下表所示，一位质量为60kg的上饶市民仅靠电机驱动骑着该电动自行车以额定功率沿平直公路从静止启动，电动车能够达到的最大速度为6m/s。已知电动自行车所受的阻力是人和车总重力的0.05倍，重力加速度g取10m/s2求：规格后轮驱动直流永磁电机车型:20″电动自行车额定功率:360W整车质量:50kg额定工作电压:36V(1)2分钟内电机所消耗的电能；(2)电机的输出功率；(3)电机线圈内阻大小。   15．（12分）如图所示的平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0×105V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线AO，与y轴正方向间的夹角为45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏。一束电荷量q=8.0×10－19C、质量m=8.0×10－26kg的带正电粒子从P点射入平行板间（不计重力），沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C（C点未在图中标出）。（1）求粒子在平行板间运动的速度大小；（2）求粒子打到荧光屏上的位置C的横坐标；   16．（12分）如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC=2m，CDF为竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为2N。已知滑块P的质量为m=0.2kg，电荷量的绝对值q=1.0×10-3C，与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2，忽略滑块P与轨道间电荷转移。已知，，。求：（1）滑块从F点抛出后落点离C的距离；（2）滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力；（3）欲使滑块P在进入圆轨道后不脱离圆轨道且能从F点飞出，弹簧释放弹性势能的取值范围。  
参考答案1-10：C．D．B．C．B．B．AC．AB．BD．BCD11．正    15.0    68    1.5    12．a    c    1.50    1.00    0.2713．（1）0.02N；（2）1J【详解】(1)炮弹受到的安培力大小F=BIL=0.02N(2)由牛顿第二定律可知炮弹匀加速运动时间系统产生的总热量Q=I2（R+r）t=1J14．(1)4.32×104J；(2)330W；(3)0.3Ω【详解】(1)2分钟内，电机所消耗的电能解得(2)由匀速运动可知，牵引力电机输出功率解得(3)电机的能量守恒有电动机的总功率为电机的热功率为联立解得15．（1）5.0×105m/s；（2）0.6m；（3）B2′≥0.3T【详解】（1）设粒子的速度大小为v，粒子沿中线PQ做直线运动，则解得（2）粒子在磁场中运动时，根据可得运动半径作出粒子的运动轨迹，交OA边界于N，如图甲所示，粒子垂直电场线进入电场，做类平抛运动 解得粒子打到荧光屏上的位置C的横坐标为16．（1）；（2）3.5N，方向沿OD连线向右；（3）【详解】（1）F点时，由牛顿第二定律从F点开始做平抛运动，有可解得（2）滑块从D到F的过程中，根据动能定理，有在D点时，有可解得FD=3.5N根据牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为3.5N，方向沿OD连线向右（3）重力和电场力可看作等效重力（斜向左下方），此时设等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有可得设M点为等效最高点，要使滑块P沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离，有可得滑块P从压缩时到M点的过程中，由动能定理得联立可得所以要使滑块P沿光滑半圆轨道CDF运动时不脱离圆弧轨道，应满足。