高二上學期12月物理試題

銅峽市高級中學吳忠中學青銅峽分校2020—2021學年（一）高二物理月考測試卷一、選擇題（本小題共12小題，每題4分，共計48分；其中1—9題只有一個選項正確，10—12題至少有一個選項正確。）1.了解物理規(guī)律的發(fā)展過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。則以下符合事實的是（）A.荷蘭物理學家洛倫茲發(fā)現了磁場對通電導線的作用力B.庫倫提出分子電流假說，揭示了磁現象的電本質C.丹麥物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕D.安培定則是用來判斷通電導線在磁場中所受安培力的方向【答案】C【解析】【詳解】A．安培發(fā)現了磁場對通電導線的作用力，洛倫茲發(fā)現了磁場對運動電荷的作用力，故A錯誤；B．安培提出分子電流假說，揭示了磁現象的電本質，故B錯誤；C．丹麥物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕，故C正確；D．安培定則也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間的關系定則，故D錯誤。故選C。2.關于磁感應強度B，下列說法中正確的是（）A.根據磁感應強度定義，磁場中某點的磁感應強度B與F成正比，與I成反比B.磁場中某點B的方向，與放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致C.通電導線放在磁場中某點，該點磁感應強度等于導線所受安培力與導線中電流和導線長度乘積比值D.在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，不同點的磁感應強度B可能不同，磁感線密的地方磁感應強度B大些，磁感線疏的地方磁感應強度B小些【答案】D【解析】【詳解】A．磁感應強度B是由磁場本身決定的，不能說磁場中某點的磁感應強度B與F成正比，與I成反比，故A錯誤；B．磁場中某點B的方向，與放在該點的試探電流元所受磁場力方向不一致，它們之間的關系用左手定則來判斷，故B錯誤；C．通電導線放在磁場中某點，該點磁感應強度等于導線所受安培力與導線中電流和導線長度乘積的比值，應滿足通電導線垂直放入磁場中這一條件，否則不成立，故C錯誤；D．在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，不同點的磁感應強度B可能不同，磁感線的疏密反映磁感應強度B的大小，磁感線越密集則磁感應強度B越大，磁感線越稀疏則磁感應強度B越小，故D正確。故選D。3.如圖，長為的直導線拆成邊長相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為，當在該導線中通以電流強度為的電流時，該形通電導線受到的安培力大小為A.0 B.0.5 C. D.【答案】C【解析】【詳解】試題分析：導線在磁場內有效長度為，故該V形通電導線受到安培力大小為，選項C正確，選項ABD錯誤．考點：安培力【名師點睛】由安培力公式進行計算，注意式中的應為等效長度，本題考查安培力的計算，熟記公式，但要理解等效長度的意義．4.如圖所示，在M、N處各有一條垂直紙面的長直導線，導線中通有大小相等方向相反的恒定電流，O點是MN連線的中點．其中N處電流在O點產生的磁感應強度大小為B1.則O點的磁感應強度大小為A.2B1 B.C.B1 D.0【答案】A【解析】【詳解】根據安培定則判斷得知，兩根通電導線產生的磁場方向相同，由于O點是MN連線的中點，則兩根通電導線在MN兩點產生的磁感應強度大小相等，N處電流在O點產生的磁感應強度大小為B1，根據平行四邊形進行合成得到，M點和N點在O點的磁感應強度大小為2B1，故選A．5.在如圖所示電路中，當滑動變阻器滑片P向上移動時，則（）A.A燈變暗、B燈變亮、C燈變暗B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D.A燈變暗、B燈變暗、C燈變亮【答案】A【解析】【詳解】當變阻器的滑動觸頭P向上移動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流I減小，A燈變暗。A燈和電源的內電壓都減小，由閉合電路歐姆定律得知并聯部分電壓增大，B燈變亮。由總電流減小，而通過B燈的電流增大，可知通過C燈的電流減小，則C燈變暗。故選A。6.下列各圖中，已標出電流及電流磁場的方向，其中正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．由于電流的方向豎直向上，根據安培定則知，磁場方向應該右邊垂直紙面向里，左邊垂直紙面向外，故A錯誤；B．直線電流的方向豎直向上，根據安培定則知，直線電流形成的磁場方向（從上向下看）為逆時針方向，故B錯誤；C．根據安培定則，螺線管內部的磁場方向向右，故C錯誤；D．從上往下看，線框的電流方向為逆時針方向，根據安培定則知，磁場的方向向上，故D正確。故選D。7.勻強磁場中一個運動的帶電粒子，運動速度v方向如圖所示，下列說法正確的是()A.若粒子帶負電，所受洛倫茲力的方向向下B.若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下C.若粒子帶負電，運動速率v一定減小D.若粒子帶正電，運動速率v一定增大【答案】B【解析】【詳解】試題分析：由左手定則可知，若粒子帶負電，所受洛倫茲力的方向向上；若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下，選項B正確，A錯誤；因洛倫茲力不做功，故無論是正電還是負電，粒子的速率都是不變的，故選項CD錯誤；故選B.考點：左手定則【名師點睛】此題是對左手定則的考查；要知道判斷帶電粒子在磁場中的受力方向用左手定則，注意四指指正電荷的運動方向或者負電荷運動方向的反方向，這是易錯點；洛倫茲力對帶電粒子是不做功的.8.一個用于加速質子回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強磁場的磁感應強度為B，兩盒分別與交流電源相連，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（）A.增大勻強電場間的加速電壓B.減小勻強磁場的磁感應強度BC.減小狹縫間的距離D.增大D形盒的半徑R【答案】D【解析】【詳解】AC．粒子在磁場中運動最大半徑為D形盒半徑R，此時對應的速度、動能最大，由牛頓第二定律可得最大動能聯立可得分析表達式可知最大動能與加速電壓、狹縫間的距離無關，故AC錯誤；BD．由前面推導動能表達式可知增大勻強磁場的磁感應強度B，增大D形盒的半徑R，可使最大動能增大，故B錯誤，D正確。故選D。9.如圖所示，在條形磁鐵S附近懸掛一個圓線圈，線圈與水平磁鐵一平面內，當線圈中電流沿圖示的方向流動時，將會出現（）A.線圈向磁鐵平移B.線圈遠離磁鐵平移C.從上往下看，線圈順時針轉動，同時靠近磁鐵D.從上往下看，線圈逆時針轉動，同時靠近磁鐵【答案】D【解析】【詳解】線圈通以順時針的電流，由于處于S極的磁體附近，根據左手定則可得，線圈左邊受垂直紙面向外的安培力，線圈右邊受垂直紙面向內的安培力，從上往下看，導致線圈逆時針轉動，由于磁場的不均勻，導致線圈受到安培力的作用下向磁鐵靠近。故選D10.如圖所示，螺線管中通有電流，如果在圖中的a、b、c三個位置上各放一個小磁針，其中a在螺線管內部，則A.放在a處的小磁針的N極向左B.放在b處的小磁針的N極向右C.放在c處的小磁針的S極向右D.放在a處的小磁針的N極向右【答案】BD【解析】【詳解】解：由右手螺旋定則可知,螺線管右端是N極,左端為S極;因螺線管內部磁感線是由S極指向N極的,由于小磁針靜止時N極指向為磁場方向.因此小磁針abc的N極都向右,故BD正確,AC錯誤;11.在如圖所示的U﹣I圖象中，直線a為某電源的路端電壓U與干路電流I的關系圖象，直線b為某電阻R的U﹣I圖象．用該電源與電阻R直接連成一閉合電路，由圖象可知（）A.R的阻值為0.5ΩB.電源電動勢3V，內電阻為1.5ΩC.電源的輸出功率為3.0WD.電源的效率為50%【答案】BD【解析】【詳解】A．圖線b的斜率表示電阻，所以電阻為故A錯誤；B．根據閉合電路歐姆定律得U=EIr，知當I=0時，U=E，由讀出電源的電動勢E=3V，內阻等于圖線的斜率大小，則故B正確；C．兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時的工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=1.5V，電流I=1.0A，則電源的輸出功率為故C錯誤；D．電源的效率為故D正確．12.速度相同的一束帶電粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關說法中正確的是A.速度選擇器的P1極板帶負電B.該束帶電粒子帶正電C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，粒子的比荷越大D.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB1【答案】BC【解析】【詳解】AB．由圖可知，帶電粒子進入勻強磁場B2時向下偏轉，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據左手定則判斷得知該束粒子帶正電。在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個作用而做勻速直線運動，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電。故A錯誤，B正確。C．粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得，解得．可見，由于v是一定的，B不變，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，則半徑r越小，則越大。故C正確。D．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE解得故D錯誤。

故選BC。二、實驗題（共2小題，共計17分）13.用如圖甲所示的多用電表測量一個阻值約為200Ω的電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據下列步驟完成電阻測量∶(1)旋動部件________（填“S”或“T”），使指針對準電流的“0”刻線。(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，調節(jié)________（填“S”或“T”），使電表指針對準________（填“電阻”或“電流”）的“0”刻線。(3)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數如圖乙所示，該電阻的阻值為_____Ω。(4)當選擇開關位置旋至“Ω”擋中的“×100”擋位時，正確操作后發(fā)現指針的偏轉角很大，為了測量更準確應該選擇的擋位是_______（填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）(5)無論用多用電表進行何種（直流）操作測量，電流都應該是從_____表筆流出由_______表筆流入多用電表。（填“紅”或“黑”）【答案】①.S②.T③.電阻④.1900⑤.×10⑥.黑⑦.紅【解析】【詳解】(1)[1]電表使用前先進行機械調零，即調節(jié)機械調零旋鈕S。(2)[2][3]將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，進行的是歐姆調零操作，需調節(jié)歐姆調零旋鈕T，使電表指針對準電阻的“0”刻線。(3)[4]歐姆表的讀數為(4)[5]當選擇開關位置旋至“Ω”擋中的“×100”擋位時，正確操作后發(fā)現指針的偏轉角很大，說明待測電阻較小，為了測量更準確應該選擇小倍率的擋位，即×10，使指針指示中央位置附近。(5)[6][7]無論測直流電流還是電壓，電流都是從紅表筆流入多用表，從黑表筆流出，否則指針偏轉錯誤可能會打彎指針。14.小明測定干電池的電動勢和內阻，實驗室有如下實驗器材：干電池一節(jié)(電動勢約為1.5V)量程為3.0V的電壓表V1量程為15V的電壓表V2量程為0.6A的電流表A1量程為3.0A的電流表A2最大阻值為20Ω的滑動變阻器R1最大阻值為100Ω的滑動變阻器R2開關一個，導線若干。根據所學的知識回答下列問題：（1）為了減小實驗誤差，實驗中電壓表應選擇__________（填“V1”或“V2”）；電流表應選擇_______（填“A1”或“A2”）；滑動變阻器應選擇__________（填“R1”或“R2”）。（2）考慮到電壓表和電流表內阻對電路的影響，本實驗系統(tǒng)誤差產生的主要原因是___________（填“電流表分壓”或“電壓表分流”）（3）將如圖所示中的器材，在實物圖中用筆畫線代替導線，將電路連接線補充完整_________。（4）根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖所示的U－I圖象，則干電池的電動勢E=__V，內電阻r=____Ω。（保留兩位有效數字）【答案】①.V1②.A1③.R1④.“電壓表分流”⑤.⑥.1.5⑦.1.0【解析】【詳解】（1）[1][2][3]．一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，則為了減小實驗誤差，實驗中電壓表應選擇V1；電路中的電流不超過0.6A，則電流表應選擇A1；滑動變阻器應選擇R1。（2）[4]．考慮到電壓表和電流表內阻對電路的影響，本實驗系統(tǒng)誤差產生的主要原因是電壓表分流。（3）[5]．電路連接如圖：（4）[6]．由U=EIr結合圖像可知，干電池的電動勢E=1.5V，內電阻三、計算題（共4小題，共計35分）15.如圖所示，為電阻箱，為理想電壓表，當電阻箱讀數為Ω時，電壓表讀數為；當電阻箱讀數為為Ω時，電壓表讀數為。（1）求電源的電動勢和內阻。（2）當電阻箱讀數為多少時，電源的輸出功率最大？最大值為多少？（注意寫出推導過程）【答案】（1）E=6V，r=1Ω（2）R=1Ω時最大輸出功率為9W.【解析】【詳解】（1）根據可得：解得E=6Vr=1Ω（2）電源輸出功率因為一定，則當，即R=r時最小，此時P最大，即當外電阻電阻等于電源內阻時，輸出功率最大，即R=r=1Ω；此時最大輸出功率16.如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子，以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，射出磁場時的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=