四川省瀘州市瀘縣第四中學2023-2024學年高二上學期12月月考物理試題

瀘縣四中高2022級高二上學期第三學月考試物理試題第一部分選擇題（共48分）一、選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個選項中只有一個是正確的；8~11題有多個選項符合要求，全部選對得5分，不全得3分，有錯選或不選得0分，共48分）1.下列關(guān)于磁感應(yīng)強度方向的說法中，錯誤的是（）A.磁感線上某點的切線方向就是該點磁感應(yīng)強度的方向B.某處磁感應(yīng)強度的方向就是該處小磁針北極所指的方向C.磁感應(yīng)強度是個標量，沒有方向D.某處磁感應(yīng)強度的方向就是某處磁場方向【答案】C【解析】【詳解】規(guī)定磁感線上某點的切線方向就是該點磁場方向，也就是磁感應(yīng)強度的方向；即小磁針N極受力方向；ABD正確；磁感應(yīng)強度是矢量有方向．C錯誤．2.有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細胞傳遞信號時，離子從細胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細胞膜視為電容器，在2ms內(nèi)細胞膜兩側(cè)的電勢差從變?yōu)?0mV，則該過程中跨膜電流的平均值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)Q=CU可知?Q=C?U=108×（30+70）×103C=109C則該過程中跨膜電流的平均值為故選A。3.如圖所示，“司南”是我國古代四大發(fā)明之一，主體由磁勺和羅盤構(gòu)成。據(jù)東漢《論衡》記載，其“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”。若在靜止的磁勺正上方附近，放置一根水平放置的直導線。當接通電源后，發(fā)現(xiàn)磁勺柄指向南偏東角的方向，則下列說法正確的是（）A.直導線可能東西放置，電流由東流向西B.直導線可能東西放置，電流由西流向東C.直導線可能南北放置，電流由南流向北D.直導線可能南北放置，電流由北流向南【答案】C【解析】【詳解】在磁勺柄處的磁場由地磁場和直導線產(chǎn)生的磁場合成，地磁場在磁勺柄的方向由地理南極指向地理北極，并使磁勺柄指向南邊。當接通電源后，發(fā)現(xiàn)磁勺柄指向南偏東60°角的方向，說明此時合磁場方向由南偏東60°角指向北偏西60°角，因此可知直導線產(chǎn)生的磁場存在由東指向西的分量，根據(jù)安倍定則可知直導線可能南北放置，電流由南流向北。故選C。4.一根細橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口，管中鹽水柱長為40cm時，測得電阻為R，若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同?，F(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長至50cm（鹽水體積不變，仍充滿橡膠管）。則鹽水柱電阻為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】鹽水柱長為40cm時，設(shè)橫截面積為S，根據(jù)電阻定律有將鹽水柱均勻拉長至50cm后，鹽水柱的橫截面積變?yōu)?，電阻變?yōu)楣蔬xD。5.如圖是一種電加熱裝置，當把一鐵塊放入線圈中且不接觸線圈，稍等片刻，鐵塊就會燒得通紅，小明同學由此做出了以下一些猜想，其中正確的是（）A.若把一干燥的木棍伸入線圈中，木棍會被燒著B.線圈內(nèi)部一定通有隨時間變化的電流C.線圈內(nèi)部一定通有強度很大的恒定直流D.鐵塊是否會變紅與線圈中電流是否變化無關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可知這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，木棍不能形成電流，故木棍不會燒著，A錯誤；BCD．變化的電流能產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場可在鐵塊內(nèi)部產(chǎn)生渦流，由于電流的熱效應(yīng)才把鐵塊燒紅，CD錯誤，B正確。故選B。6.兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個光滑的絕緣圓柱體上自由移動，設(shè)大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩鋁環(huán)，則兩環(huán)的運動情況是（）A.都繞圓柱體轉(zhuǎn)動B.彼此相向運動，且具有大小相等的加速度C.彼此相向運動，電流大的加速度大D.彼此背向運動，電流大的加速度大【答案】B【解析】【分析】根據(jù)兩電流間的相互作用規(guī)律“同相電流相互吸引，異向電流相互排斥”，并結(jié)合牛頓第三定律和牛頓第二定律即可求解．【詳解】根據(jù)電流間相互作用規(guī)律“通向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，兩圓環(huán)應(yīng)相互吸引，即彼此相向運動，再根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律可知，兩圓環(huán)的加速度大小相等，所以B正確，ACD錯誤．7.如圖所示，帶電粒子（不計重力）以速度v沿垂直于磁場的方向進入一勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動。設(shè)粒子做勻速圓周運動的軌跡半徑為R，周期為T。如果僅減小粒子的入射速度v，下列說法正確的是（）A.T增大 B.T減小C.R增大 D.R減小【答案】D【解析】【詳解】AB．帶電粒子在勻強磁場中運動洛倫茲力提供向心力，所以周期與速度無關(guān)，故選項AB錯誤；CD．帶電粒子在勻強磁場中運動洛倫茲力提供向心力，所以速度減小，粒子的軌道半徑變小。故選項C錯誤，選項D正確。故選D。8.如圖所示，一根長度L的直導體棒中通以大小為I的電流，靜止在水平放置的導軌上，已知垂直于導體棒的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁場方向與水平方向成角，導體與導軌間動摩擦因數(shù)為。下列說法中正確的是（）A.導體棒受到磁場力大小為B.導體棒對軌道壓力大小為C.導體棒受到導軌摩擦力為D.導體棒受到導軌摩擦力【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可得導體棒受力分析如圖所示導體棒受到磁場力大小F=BIL故A正確；B．根據(jù)共點力平衡規(guī)律得根據(jù)牛頓第三定律，則導體棒對軌道的壓力大小為故B錯誤；CD．由于導體棒受到的是靜摩擦力，因而受到靜摩擦力大小要運用力的平衡規(guī)律求解，即為故C錯誤，D正確。故選AD。9.某同學利用如圖甲所示的閉合電路研究電容器的充、放電過程，將滑動變阻器R滑到某合適位置，先斷開開關(guān)S，過一會兒再閉合開關(guān)S，ab之間的電流傳感器（可視為理想電流表）記錄得到充電時電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。則（）A.充電過程中，電容器極板電壓增大、電阻兩端電壓減小B.圖乙中圖線與坐標軸圍成的面積表示電路穩(wěn)定時電容器某一極板上所帶的電荷量C.電路穩(wěn)定后，將R的滑片向右滑動，電流傳感器中有由b到a的電流D.若將R的滑片向右滑動，再次穩(wěn)定后，電源的輸出功率一定變大【答案】AB【解析】【詳解】A．閉合開關(guān)，在電容器充電過程中，流過電阻的電流逐漸減小，根據(jù)歐姆定律可知，電阻兩端電壓逐漸減小，電容器極板上電荷量增加，根據(jù)可知，電容器極板電壓增大，故A正確；B．由公式可知，圖乙中圖線與坐標軸圍成的面積表示電路穩(wěn)定時電容器某一極板上所帶的電荷量，故B正確；C．電路穩(wěn)定后，將R的滑片向右滑動，滑動變阻器的阻值變大，則兩端電壓減小，電容器兩端電壓減小，電容器放電，電流傳感器中有由a到b的電流，故C錯誤；D．根據(jù)數(shù)學知識得知，當外電阻與電源的內(nèi)阻相等，電源的輸出功率最大，由于外電阻與內(nèi)電阻關(guān)系未知，無法判斷將R的滑片向右滑動，再次穩(wěn)定后，電源的輸出功率的變化，故D錯誤。故選AB。10.如圖所示，正方形金屬線圈abcd的邊長為L，電阻為R。現(xiàn)將線圈平放在粗糙水平傳送帶上，ab邊與傳送帶邊緣QN平行，隨傳送帶以速度v勻速運動，勻強磁場的邊界PQNM是平行四邊形，磁場方向垂直于傳送帶向上，磁感應(yīng)強度大小為B，PQ與QN夾角為45°，PM長為2L，PQ足夠長，線圈始終相對于傳送帶靜止，在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是（）A.線圈感應(yīng)電流的方向先是沿adcba后沿abcdaB.線圈受到的靜摩擦力先增大后減小C.線圈始終受到垂直于ad向右的靜摩擦力D.線圈受到摩擦力的最大值為【答案】AD【解析】【詳解】A．線圈進入磁場時磁通量增大，離開磁場時磁通量減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向先沿adcba后沿abcda，A正確；B．因線圈切割磁感線的有效長度先變大，后變小，再變大，再變小，感應(yīng)電流和安培力大小也發(fā)生同樣變化，線圈始終相對于傳送帶靜止做勻速運動，線圈受到的靜摩擦力與安培力等大反向，說明靜摩擦力先變大，后變小，再變大，再變小，B錯誤；C．線圈受到安培力垂直于QP方向向左，靜摩擦力和安培力等大反向，說明靜摩擦力垂直于QP方向向右，與ad不垂直，C錯誤；D．線圈受到安培力最大值由前面分析可知靜摩擦力和安培力等大反向，說明摩擦力的最大值為，D正確。故選AD。11.如圖所示，長為的兩正對平行金屬板MN、PQ水平放置，板間距離為2d，板間有正交的勻強電場和勻強磁場。一帶電粒子從MP的中點O垂直于電場和磁場方向以初速度射入，恰沿直線從NQ的中點A射出；若只撤去電場，該帶電粒子仍從O點以初速度水平射入，則粒子從N點射出，粒子重力不計。以下說法正確的是（）A該粒子一定帶正電B.該粒子帶正電、負電均可C.若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度水平射入，則粒子從AQ之間射出D.若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度水平射入，則粒子打在板PQ上【答案】AC【解析】【詳解】AB．由于撤去電場時，該帶電粒子從N點射出，可知洛倫茲力方向向上，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，A正確，B錯誤；CD．有電場與磁場作用時，由于粒子恰沿直線從NQ的中點A射出，可知，此時粒子做勻速直線運動，則有解得若只撤去電場，粒子從N點射出，作出軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得R=2d在磁場中結(jié)合上述解得若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度水平射入，若粒子從AQ之間射出，則有，解得可知，粒子從AQ之間射出，C正確，D錯誤。故選AC。第二部分非選擇題（共52分）注意事項：必須使用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡上題目指示區(qū)域內(nèi)作答。二、實驗題（共14分）12.如圖，導線框與電源、滑動變阻器、電流表、開關(guān)組成閉合回路，將導線框用彈簧測力計懸掛起來，導線框下端置于一磁鐵兩極之間，與磁場方向垂直放置。接通電路，緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察并記錄電流表讀數(shù)I和彈簧測力計讀數(shù)F。甲乙兩個同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別描繪出的圖像如圖所示，則甲同學實驗中安培力方向_______，乙同學實驗中安培力方向_______（填“向上”或“向下”）。丙同學的圖像下部不似乙的線性，可能的原因是_______?！敬鸢浮竣?向下②.向上③.電流較大時線框向上運動，線框所在處磁場發(fā)生變化導致【解析】【詳解】[1]當安培力方向向下時，據(jù)平衡條件可得隨著電流I的增大，彈簧測力計讀數(shù)F增大，當安培力方向向上時，據(jù)平衡條件可得隨著電流I的增大，彈簧測力計讀數(shù)F減小，則甲同學實驗中安培力方向向下，乙同學實驗中安培力方向向上。[3]對比乙、丙同學的圖像可知，丙同學實驗中安培力方向向上，圖像下部不似乙的線性，可能的原因是電流較大時線框向上運動，線框所在處磁場發(fā)生變化導致。13.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。（1）除開關(guān)和導線若干外，現(xiàn)還提供以下器材：A．電流表（量程：0~0.6A，內(nèi)阻rA=0.3?）B．電壓表（0~15V）C．電壓表（0~3V）D．滑動變阻器（0~20?）E．滑動變阻器（0~200?）（2）為準確測定電池的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)選擇的實驗電路是圖中的______（填“甲”或“乙”）。（3）根據(jù)實驗記錄，畫出的UI圖像如圖丙所示，可得待測電池的電動勢E=______V，內(nèi)電阻r=______?。理論上電動勢的測量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真實值。（結(jié)果均保留一位小數(shù)）【答案】①.乙②.1.5③.0.7④.等于【解析】【詳解】（2）[1]由于電流表內(nèi)阻已知，而電壓表內(nèi)阻未知，故可以采用將電流表作為等效內(nèi)阻采用相對電源的內(nèi)接法，應(yīng)選乙圖；（3）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律由圖示電源圖像可知，圖像與縱軸交點坐標值是1.5，則電源電動勢圖像的斜率絕對值等于電源等效內(nèi)阻，則有故電源實際內(nèi)阻為[4]該實驗方法由于將電流表作為電源內(nèi)阻一部分，故而電壓表測量值即為路端電壓，電流表測量值即為干路電流，對電動勢的測量沒有系統(tǒng)誤差，故電動勢測量值等于真實值。三、計算題（寫出必要的文字說明，3個小題，14題10分，15題12分，16題16分，共38分）14.如圖所示電路，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，電容器電容C＝0.5μF?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，求：（1）流經(jīng)電阻R1的電流強度；（2）電阻R2兩端電壓；（3）電容器的帶電量；（4）斷開S后，電路穩(wěn)定后電容器的帶電量?！敬鸢浮浚?）1A；（2）2V；（3）1.0×10－6C；（4）3.0×10－6C【解析】【詳解】（1）因為電路穩(wěn)定后，電容器相當于斷路。則根據(jù)閉合電路歐姆定律得，流經(jīng)電阻R1的電流強度為（2）電阻R2兩端電壓（3）因電容器兩端電壓則電容器的帶電量（4）由題意知，斷開S后，電路穩(wěn)定后電容器兩端的電壓則此時電容器的帶電量為15.某一電壓表的原理示意圖如圖所示。單位長度阻值為的均勻細金屬棒通過兩個絕緣掛鉤與兩根相同的豎直懸掛的彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)均為，在矩形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向里，與的右端連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數(shù)，的長度大于，當兩端無電壓且處于平衡狀態(tài)時，與矩形區(qū)域的邊重合，此時指針指示0；當兩端接待測電壓時，指針示數(shù)可表示電壓大小，求：（1）電壓表正常工作時，導體棒的兩端、中哪端電勢更高？請說明理由；（2）若，，，，，，電壓表的量程是多少？【答案】（1）N端，見解析；（2）15V【解析】【詳解】（1）由于當兩端無電壓且處于平衡狀態(tài)時，與矩形區(qū)域的邊重合，此時指針指示0，根據(jù)圖形，可知當兩端接待測電壓時，為了指針示