湖北省宜城市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題含解析

宜城市2023-2024學(xué)年高二年級(jí)9月月考物理試卷一、選擇題（每小題4分，共10小題，共40分。1-7為單選，8-10為多選）1.下列各圖標(biāo)出的磁場(chǎng)B的方向、帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度v的方向、洛倫茲力的方向，正確的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】由左手定則可知，A項(xiàng)中的洛倫茲力方向向上；B項(xiàng)中的洛倫茲力方向向下；C項(xiàng)中的洛倫茲力方向向上；D項(xiàng)中的洛倫茲力方向向左。只有C項(xiàng)中的方向正確。故選C。2.關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.常見(jiàn)充電寶標(biāo)有或等，此物理量越大，則充電電流越大B.電動(dòng)勢(shì)E跟電源的體積無(wú)關(guān)，外電路變化時(shí)，E也變化C.電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢(shì)越大D.電動(dòng)勢(shì)E反映電源做功的能力，電動(dòng)勢(shì)大，則說(shuō)明其內(nèi)部移動(dòng)1C的正電荷時(shí)，非靜電力做功要多【答案】D【解析】【詳解】A．常見(jiàn)充電寶標(biāo)有或等，此物理量越大，則充電寶所儲(chǔ)存的電量越多，與充電電流無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．同一電源接入不同的電路中，電動(dòng)勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化，電動(dòng)勢(shì)是由電源本身性質(zhì)決定，B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源電動(dòng)勢(shì)是由電源本身決定的與轉(zhuǎn)化的電能多少無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)勢(shì)E反映電源做功的能力，電動(dòng)勢(shì)大，則說(shuō)明其內(nèi)部移動(dòng)1C的正電荷時(shí)，非靜電力做功要多，D正確。故選D。3.如圖所示的電路中,,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為,,當(dāng)滑片P滑至的中點(diǎn)時(shí),a、b兩端的電壓為()A.30V B.45V C.60V D.75V【答案】A【解析】【詳解】由題可知，滑片P滑至R2的中點(diǎn)，變阻器下半部分電阻為100Ω，下半部分電阻與R1并聯(lián)的阻值為：則ab兩端的電壓為：，A.選項(xiàng)與計(jì)算結(jié)果一致，故A正確；B.選項(xiàng)與計(jì)算結(jié)果不一致，故B錯(cuò)誤；C.選項(xiàng)與計(jì)算結(jié)果不一致，故C錯(cuò)誤；D.選項(xiàng)與計(jì)算結(jié)果不一致，故D錯(cuò)誤；4.通電的正三角形導(dǎo)線(xiàn)框abc與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)MN在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框中通以如圖所示順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，bc邊與MN平行。下列說(shuō)法正確的是（）A.ab邊與ac邊所受的安培力的合力方向與MN平行B.線(xiàn)框所受安培力的合力為零C.線(xiàn)框面積有減小的趨勢(shì)D.線(xiàn)框在安培力作用下一定有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)【答案】D【解析】【詳解】ABD．根據(jù)安培定則，可知無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)MN在其右側(cè)產(chǎn)生垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，可知ab邊與ac邊所受的安培力的合力方向水平向左，與MN垂直，bc受的安培力水平向右，由于ab邊與ac邊更靠近導(dǎo)線(xiàn)MN，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，故ab邊與ac邊所受的安培力的合力大于bc所受的安培力，則線(xiàn)框所受安培力的合力不為零，故線(xiàn)框在安培力作用下一定有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．三邊受力均向外，線(xiàn)框面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線(xiàn)用兩絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于、，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線(xiàn)保持靜止時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向夾角為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向?yàn)椋ㄖ亓铀俣葹椋ǎ〢.；軸正向B.；正向C.；負(fù)向D.；沿懸線(xiàn)斜向下【答案】D【解析】【詳解】導(dǎo)線(xiàn)受到重力、拉力以及安培力的作用，重力的大小和方向確定，拉力的方向確定，根據(jù)矢量三角形可得，當(dāng)安培力和拉力垂直時(shí)，安培力最小，對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，有mgsinθ=BminIL解得Bmin=根據(jù)左手定則可得磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檠貞揖€(xiàn)斜向下，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，將扁平長(zhǎng)方體形狀的霍爾元件水平放置接入電路，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的水平面豎直向下，閉合開(kāi)關(guān)，讓電流從霍爾元件的左側(cè)流入右側(cè)，則其前后兩表面會(huì)形成電勢(shì)差。現(xiàn)有載流子是電子的霍爾元件1和載流子是空穴的霍爾元件2，兩元件均按圖示方式接入電路（閉合開(kāi)關(guān)），則關(guān)于前后兩表面電勢(shì)高低的判斷，下列說(shuō)法中正確的是（）A.若接入元件1時(shí)，前表面電勢(shì)高；若接入元件2時(shí)，前表面電勢(shì)低B.若接入元件1時(shí)，前表面電勢(shì)低；若接入元件2時(shí)，前表面電勢(shì)高C.不論接入哪個(gè)元件，都是前表面電勢(shì)高D.不論接入哪個(gè)元件，都是前表面電勢(shì)低【答案】A【解析】【詳解】若接入元件1時(shí)，霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向后表面偏轉(zhuǎn)，所以前表面電勢(shì)高；若接入元件2時(shí)，根據(jù)左手定則，空穴向后表面聚集，故后表面電勢(shì)高，前表面電勢(shì)低。故選A。7.如圖所示，在平板PQ上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。某時(shí)刻有a、b、c三個(gè)電子（不計(jì)重力）分別以大小相等、方向如圖所示的初速度va、vb和vc經(jīng)過(guò)平板PQ上的小孔O垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。這三個(gè)電子打到平板PQ上的位置到小孔O的距離分別是、和，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為ta、tb和tc。整個(gè)裝置放在真空中。則下列判斷正確的是（）A.=< B.<< C.ta＞tb＞tc D.ta=tc＜tb【答案】C【解析】【詳解】AB．三個(gè)電子的速度大小相等，軌跡如圖所示垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。由于初速度va和vc的方向與PQ的夾角相等，所以這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡正好組合成一個(gè)完整的圓，則這兩個(gè)電子打到平板PQ上的位置到小孔的距離是相等的。而初速度vb的電子方向與PQ垂直，則它的運(yùn)動(dòng)軌跡正好是半圓，所以電子打到平板PQ上的位置到小孔的距離恰好是圓的直徑。由于它們的速度大小相等，因此它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑均相同。所以速度為vb的距離最大。故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；CD．從圖中可得，初速度va的電子偏轉(zhuǎn)的角度最大，初速度vc的電子偏轉(zhuǎn)的角度最小，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)的角度之間的關(guān)系可得偏轉(zhuǎn)角度最大a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)角度最小的c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0．不稱(chēng)重物時(shí)，滑片P在A(yíng)端；稱(chēng)重物時(shí)在壓力作用下使滑片P下滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值發(fā)生變化，通過(guò)電流表的示數(shù)即可顯示被稱(chēng)物體的重量值．已知P的滑動(dòng)過(guò)程，彈簧始終未超出彈性限度，則閉合開(kāi)關(guān)S后A.不稱(chēng)重物時(shí)電流表的不數(shù)為零B.達(dá)到最大稱(chēng)重值時(shí)電路中的電流為C.電流表示數(shù)越大，則說(shuō)明所稱(chēng)物體越重D.所稱(chēng)物體越重，電源的總功率越大【答案】CD【解析】【詳解】A.不稱(chēng)重時(shí)，P在A(yíng)端，接入電路的電阻最大，電流最小，但不為零，故A錯(cuò)誤；B.達(dá)到最大稱(chēng)重值時(shí)，滑動(dòng)端到達(dá)B端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，則電路中的電流為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.所稱(chēng)物體越重，P越向下，接入的電阻越小，電流越大，故C正確；D、總功率P總=EI，E不變，所稱(chēng)物體越重，電流I越大，則電源的總功率越大，故D正確．9.薄鋁板將同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分成Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，高速帶電粒子穿過(guò)鋁板前后在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，半徑。假定穿過(guò)鋁板前后粒子帶電荷量保持不變，但鋁板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)有阻礙，則該粒子（）A.帶負(fù)電 B.在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)速度大小相同C.在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 D.從Ⅱ區(qū)域穿過(guò)鋁板運(yùn)動(dòng)到Ⅰ區(qū)域【答案】AC【解析】【詳解】AD．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB=m解得粒子穿過(guò)鋁板后，速率減小，電量不變，知軌道半徑減小，所以粒子是從區(qū)域Ⅰ穿過(guò)鋁板運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ，根據(jù)左手定則知，粒子帶負(fù)電，故A正確，D錯(cuò)誤；B．高速帶電粒子穿過(guò)鋁板后速率減小，知在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)速度大小不同，故B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期周期大小與粒子的速度無(wú)關(guān)，粒子在你兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都是半個(gè)周期，則粒子在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故C正確。故選AC。10.如圖甲，一帶電物塊無(wú)初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過(guò)程中，其圖像如圖乙所示,物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5s,關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法正確的是A.該物塊帶正電B.皮帶輪的傳動(dòng)速度大小一定為1m/sC.若已知皮帶的長(zhǎng)度,可求出該過(guò)程中物塊與皮帶發(fā)生的相對(duì)位移D.在2～4.5S內(nèi),物塊與皮帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】由圖乙可知，物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)．物塊的最大速度是1m/sA項(xiàng)：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，開(kāi)始時(shí)物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，沿斜面的方向：μFN-mgsinθ=ma①物塊運(yùn)動(dòng)后，又受到洛倫茲力的作用，加速度逐漸減小，由①式可知，物塊的加速度逐漸減小，一定是FN逐漸減小，而開(kāi)始時(shí)：FN=mgcosθ，后來(lái)：FN′=mgcosθ-f洛，即洛倫茲力的方向是向上的．物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，物塊帶正電，故A正確；B、D項(xiàng)：物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，洛倫茲力越來(lái)越大，則受到的支持力越來(lái)越小，結(jié)合①式可知，物塊的加速度也越來(lái)越小，當(dāng)加速度等于0時(shí)，物塊達(dá)到最大速度，此時(shí)：mgsinθ=μ（mgcosθ-f洛）②由②可知，只要傳送帶的速度大于等于1m/s，則物塊達(dá)到最大速度的條件與傳送帶的速度無(wú)關(guān)，所以傳送帶的速度可能是1m/s，有可能是大于1m/s，物塊可能相對(duì)于傳送帶靜止，有可能相對(duì)于傳送帶不靜止．故B錯(cuò)誤，D正確；C項(xiàng)：由以上的分析可知，傳送帶的速度不能判斷，所以若已知皮帶的長(zhǎng)度，也不能求出該過(guò)程中物塊與皮帶發(fā)生的相對(duì)位移．故C錯(cuò)誤．故選AD．二、非選擇題。（共5小題，共60分）11.將一銅片和一鋅片分別插入一個(gè)蘋(píng)果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V?？墒沁@種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡，原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了，實(shí)驗(yàn)測(cè)得不足3mA。為了測(cè)定該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：水果電池電流表A（量程0~3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）電壓表V（量程0~1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~3kΩ，額定電流為1A）電鍵，導(dǎo)線(xiàn)若干（1）應(yīng)選_________（選“a”或“b”）電路圖實(shí)驗(yàn)。（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________（填器材代號(hào)）。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、連線(xiàn)得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖像如圖所示，由圖可知，水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果將_________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）【答案】①a②.R2③.1.35④.450⑤.偏大【解析】【詳解】(1)[1]由題意可知水果電池內(nèi)阻較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，因此應(yīng)選擇圖a所示電路圖。(2)[2]電源的內(nèi)阻大約若選用0～10Ω的滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑片，電流基本不變，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：R2（阻值0～3kΩ，額定電流為1A）。(3)[3]由圖示電源U-I圖線(xiàn)可知，圖象與縱軸截距為1.35，則電源電動(dòng)勢(shì)為[4]電池內(nèi)阻為[5]由圖a所示電路圖可知，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)電流表采用內(nèi)接法，電源內(nèi)阻的測(cè)量值等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，電源內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)值。12.某同學(xué)利用如圖(a)所示電路，測(cè)量一個(gè)量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ的電壓表V1的內(nèi)阻Rx，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電壓表V1；電壓表V2（量程0~10V，內(nèi)阻約10kΩ）；滑動(dòng)變阻器R1(0~500Ω)；定值電阻R=5.0kΩ；電源E（電動(dòng)勢(shì)8V，內(nèi)阻較小）；開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物圖的電路連接完整______；(2)閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最____端（填“左”或“右”），多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2；(3)該同學(xué)以U2為縱坐標(biāo)，U1為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖如圖(c)所示，由電路圖可知U2與U1的關(guān)系式為U2=______（用題中所給物理量符號(hào)表示），結(jié)合圖線(xiàn)（c）和已知數(shù)據(jù)可求得待測(cè)電壓表內(nèi)阻Rx=______kΩ；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?實(shí)物連線(xiàn)圖②.左③.④.3.2【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示（2）[2閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到左端，使通過(guò)待測(cè)電壓表和R的電流和兩端的電壓為零，保護(hù)電路；（3）[3]電壓表測(cè)量電壓表和R的總電壓，根據(jù)歐姆定律得解得[4]圖像的斜率為根據(jù)圖像可知解得13.如圖所示，一電荷量為的帶電粒子，以速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為、寬度為的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原來(lái)粒子的入射方向的夾角，求：（1）畫(huà)出軌跡圖，并求出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）帶電粒子的電性和質(zhì)量；（3）帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間?！敬鸢浮浚?），；（2）帶電粒子帶正電，；（3）【解析】【詳解】（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出軌跡，如圖所示由幾何知識(shí)得到，軌跡的半徑為（2）由左手定則，可知，帶電粒子帶正電，由牛頓第二定律得解得（3）由幾何知識(shí)得到，軌跡的圓心角為，故穿越磁場(chǎng)的時(shí)間為14.在傾角的絕緣斜面上，固定一光滑金屬框，寬，接入電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的電池，垂直框面放置一根質(zhì)量的金屬棒，金屬棒接入電路的電阻的阻值為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值使金屬棒靜止在框架上，如圖所示。（框架的電阻不計(jì)，框架與金屬棒接觸良好，?。Ｇ螅海?）畫(huà)出受力圖，并求出金屬棒受到安培力的大?。唬?）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；（3）現(xiàn)先將金屬棒固定，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電源輸出功率最大，然后由靜止釋放，求釋放瞬間金屬棒的加速度大小及方向?！敬鸢浮浚?），1N；（2）；（3），方向沿金屬框向上【解析】【詳解】（1）設(shè)金