黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高二上学期12月考试物理试卷

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命题人：高二物理组
分值：100分 时间：75分钟
一、单选题（每题4分，28分）
1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．由图可推断整个磁场的磁感线既不会相交也不会闭合
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
D．a、b两处磁感应强度的方向可以通过放置小磁针来判断
2．如图，不同的带正电粒子（不计重力）在电压为的电场中的O点静止开始加速。从M孔射出，然后射入电压为的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带正电粒子能射出平行板电场区域的条件下，则（ ）

A．若粒子的电荷量q相等，则它们在板间的加速度大小一定相等
B．若粒子的比荷不同，则它们射出平行板电场时偏移量y不相同
C．若粒子的比荷不同，但它们射出平行板电场时偏转角度不相同
D．若粒子的电荷量q相等，则它们从平行板电场射出时的动能一定相等
3．如图是等臂电流天平的原理图，在天平的右端挂一质量为m矩形线圈，线圈匝数为n，边cd长为L，放在与纸面垂直的匀强磁场中。当线圈通入如图所示的电流时，在天平左右两边加上质量分别为（m1＞m2+m）的砝码使天平平衡，则（ ）
A．磁场方向是垂直纸面向里
B．磁感应强度的大小为
C．取走全部砝码，仅改变电流大小，天平可以重新平衡
D．取走全部砝码，仅改变电流，天平重新平衡，电流与原电流大小之比为
4．在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（ ）
A．两壶发生了弹性碰撞B．碰后蓝壶速度为
C．碰后蓝壶移动的距离为D．碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力
5．某个多用电表的面板如图所示，若表头满偏电流为1mA，内阻为1kΩ，所用电池的电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，使用欧姆×1挡，若把多用电表的红黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处。若A、B、C、D、E平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是（ ）
A．1500ΩB．1000ΩC．500ΩD．0
6．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（ ）
A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，两板间的电场强度减小
7．静电力常量k是最重要的物理常量之一。它的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题（每题6分，18分）
8．2021年11月1日，央视实地报道了一种新型消防用电磁炮发射的新闻。电磁发射是一种全新的发射技术，通过电磁发射远程投送无动力的炮弹，可以实现比较高的出口速度，且它的能量是可调控的。电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是（ ）
A．只将弹体质量减至原来的二分之一
B．只将轨道长度变为原来的2倍
C．只将电流增加至原来的2倍
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度变为原来的2倍，其它量不变
9．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，R为一段金属丝，此时电阻值为，现将金属丝缓慢均匀拉长为原来长度的4倍，则下列说法正确的是（ ）
A．金属丝拉伸前后金属丝的电阻值大小之比
B．金属丝拉伸前后金属丝两端电压大小之比
C．金属丝拉伸过程中，电源的总功率逐渐增大
D．金属丝拉伸过程中，金属丝的电功率先增大后减小
10．某种类型的示波管的工作原理如图所示。初速度为零的电子先经过加速电场加速，再垂直进入偏转电场偏转。若电子能离开偏转电场，其垂直平板方向的偏移量为h，为加速电场电压，为偏转电场电压。偏转电场两平行板之间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e。在技术上，把比值叫作示波器的灵敏度，下列说法正确的是（ ）
A．电子在偏转电场中运动的时间一定等于
B．电子在加速电场中动能增大，在偏转电场中动能继续增大
C．若L变为原来的2倍，d变为原来的4倍，不变，则示波器的灵敏度不变
D．若L变为原来的2倍，d变为原来的2倍，不变，则示波器的灵敏度减小
三、实验题（每空2分，18分）
11．如图所示，通过调节开关S，可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率，可用器材如下：
A．干电池（电动势，内阻不计）；
B．电流表G（满偏电流，内阻）；
C．定值电阻（阻值为）；
D．滑动变阻器（最大阻值为）；
E．定值电阻、；
F．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
（1）表笔B是 （填“红”或“黑”）表笔。
（2）虚线框内是双量程电流表，已知，当S接a时，对应电流表量程是，那么定值电阻 。
（3）当开关S拨向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”。欧姆调零后，欧姆表内阻为 。
12．某学习小组为了测定家用自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用具有良好导电能力的活塞塞住管口，现有如下仪器∶
电源E∶具有一定内阻，电动势约为10V
电流表A1∶量程为0~2mA．内阻r1=50Ω
电流表A2∶量程为0~5mA．内阻r2约为100Ω
定值电阻R1=50Ω
定值电阻R2 =700Ω
滑动变阻器R∶最大阻值约为50Ω
多用电表一个
单刀单掷开关S，导线若干
（1）甲同学将多用电表欧姆挡旋至“×100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如图所示，该同学所测阻值为 Ω。
（2）乙同学想要较精确测量水柱的阻值，他将电流表A，与定值电阻 （填字母代号）进行 联，改装成量程为1.5V的电压表V。
（3）乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面的图 最为合理。
A． B．C． D．
（4）乙同学测得电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，玻璃管中有水部分的长度为l，玻璃管内径为d。则所测家用自来水的电阻率ρ= （ 用题中所给的字母表达）。
四、解答题
13．（10分）如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V内阻r=0.5Ω的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）ab棒受到的安培力；
（2）ab棒与导轨的动摩擦因数μ。
14．（12分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量为、质量为的正离子，从容器A下方的小孔飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为0。这些离子经加速后通过狭缝沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打在照相底片的中点上。已知，放置底片的区域，且。
（1）求离子进入磁场时的速度的大小；
（2）求磁场的磁感应强度的大小；
（3）某次测量发现底片左侧包括点在内的区域损坏，检测不到离子，但右侧区域仍能正常检测到离子。若要使原来打到底片中点的离子可以被检测，在不改变底片位置的情况下，分析说明可以采取哪些措施调节质谱仪。
15．（14分）水平放置的两根平行金属导轨ad和cb，导轨两端ab和cd两点分别连接电阻和，组成矩形线框，如图所示放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.2T，一根电阻为的导体棒PQ接在两根金属轨上，在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动，若电阻，，ab=0.5m，导轨的电阻不计。
（1）导体棒PQ中产生的感应电动势的大小是多少
（2）导体棒PQ中产生的感应电流的大小是多少