遼寧省名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試題（解析版）

PAGEPAGE1遼寧省名校聯(lián)盟2023年高二12月份聯(lián)合考試物理一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示，小磁針?biāo)椒胖糜谒阶烂嫔?，一長直導(dǎo)線沿南北方向放置于小磁針的正上方，當(dāng)在導(dǎo)線中通入某一方向的電流時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A.發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是法拉第B.只要導(dǎo)線沿南北方向放置，小磁針無論放在什么位置，都能發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.由奧斯特提出的分子電流假說可知，小磁針和電流產(chǎn)生磁場的本質(zhì)相同D.若導(dǎo)線中通有由南向北的電流，小磁針靜止時N極指向西偏北方向〖答案〗D〖解析〗A．通電導(dǎo)線使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是電流的磁效應(yīng)，這個現(xiàn)象是奧斯特發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤；C．安培提出的分子電流假說可知，小磁針和電流產(chǎn)生磁場的本質(zhì)相同，故C錯誤；BD．若導(dǎo)線中通有由南向北的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電導(dǎo)線在下方產(chǎn)生的磁場方向向西，又因為地球周圍存在由地理南極指向地理北極的磁場，所以通電導(dǎo)線下方的磁場方向為西北，小磁針的靜止時的指向為磁場方向，所以小磁針靜止時N極的指向為西偏北方向，若小磁針的位置使小磁針的方向剛好為磁場方向，將不會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤，D正確。2.速度選擇器的結(jié)構(gòu)如圖所示，電場強度E和磁感應(yīng)強度B相互垂直，具有特定速度v的正粒子（不計重力）從左側(cè)進(jìn)入能夠沿直線穿過速度選擇器，下列說法中正確的是（）A.只增大粒子的電荷量，粒子在速度選擇器中做曲線運動，速度增大B.若粒子帶負(fù)電，必須從右側(cè)進(jìn)入速度選擇器才能沿直線穿過C.只增大磁感應(yīng)強度B，粒子在速度選擇器中做曲線運動，速度減小D.只增大電場強度E，粒子在速度選擇器中做曲線運動，洛倫茲力做負(fù)功〖答案〗C〖解析〗A．當(dāng)電場力與洛倫茲力二力平衡時粒子才能沿虛線射出，則有qvB=qE可得即帶電粒子的速度為時才能沿虛線射出，這個結(jié)論與粒子的電性無關(guān)。所以只增大粒子的電荷量，粒子進(jìn)入速度選擇器仍沿直線穿過，故A錯誤；B．若粒子帶負(fù)電，所受的電場力豎直向上，要使粒子直線穿過，根據(jù)平衡條件可知，粒子受到的洛倫茲力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，粒子必須從左側(cè)進(jìn)入速度選擇器，故B錯誤；C．只增大磁感應(yīng)強度B，粒子受到的洛倫茲力大于電場力將向上偏轉(zhuǎn)，粒子在速度選擇器中做曲線運動，電場力做負(fù)功，速度減小，故C正確；D．只增大電場強度E，粒子受到的洛倫茲力小于電場力將向下偏轉(zhuǎn)，粒子在速度選擇器中做曲線運動，洛倫茲力方向與速度方向垂直，始終不做功，故D錯誤。3.如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有按照正弦規(guī)律變化的電流，如圖乙所示。P所受的重力為G，桌面對P的支持力為，則（）A.時間內(nèi)線圈有收縮的趨勢B.時刻線圈中感應(yīng)電流最大C.時刻中感應(yīng)電流方向發(fā)生變化D.時間內(nèi)支持力大于重力〖答案〗A〖解析〗A．時間內(nèi)螺線管Q電流增大，則穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)增縮減擴(kuò)原理可知，線圈有收縮的趨勢，故A正確；B．時刻螺線管Q電流最大，根據(jù)交變電流規(guī)律可知此時電流變化率為0，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為0，線圈中感應(yīng)電流為0，故B錯誤；C．時刻螺線管Q電流變化率最大，穿過線圈的磁通量變化率最大，中感應(yīng)電流最大，方向不變，故C錯誤；D．時間內(nèi)螺線管Q電流減小，則穿過線圈的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，線圈P有靠近螺線管Q的運動趨勢，即螺線管Q對線圈P有吸引力作用，使用支持力小于重力，故D錯誤。故選A。4.地球的高緯度地區(qū)常會出現(xiàn)美麗的極光，極光本質(zhì)上是來自宇宙的高速帶電粒子流在地磁場的作用下偏轉(zhuǎn)進(jìn)入地球兩極附近時，撞擊空氣分子引起的。高速帶電粒子撞擊空氣分子后動能減小，假如我們在地球北極仰視，發(fā)現(xiàn)正上方的極光如圖所示，呈現(xiàn)從M沿逆時針方向射向N的弧狀形式。則下列說法正確的是（）A.北極上空的地磁場方向豎直向上B.高速粒子帶正電C.弧MN的半徑不斷增大D.若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會向西偏轉(zhuǎn)〖答案〗D〖解析〗A．地理北極附近是地磁南極，所以北極上空的地磁場方向豎直向下，故A錯誤；B．根據(jù)左手定則可以判斷，根據(jù)A分析可知磁場方向豎直向下，高速粒子帶負(fù)電，故B錯誤；C．高速帶電粒子撞擊空氣分子后動能減小，速度變小，根據(jù)可知，半徑變小，故C錯誤；D．若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，赤道位置磁場由南向北，根據(jù)左手定則可以判斷，會向西偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。5.1831年10月28日，法拉第展示了人類歷史上第一臺發(fā)電機(jī)—法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，其原理圖如圖所示，水平勻強磁場B垂直于盤面，圓盤繞水平軸C以角速度勻速轉(zhuǎn)動，銅片D與圓盤的邊緣接觸，圓盤、導(dǎo)線和電阻R組成閉合回路，圓盤半徑為L，圓盤接入CD間的電阻為R，其他電阻均可忽略不計。下列說法正確的是（）A.點電勢高于點電勢 B.兩端的電壓為C.圓盤轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的電功率為 D.圓盤轉(zhuǎn)動過程中，安培力的功率為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)右手定則可知，C處的電勢比D處的電勢低，故A錯誤；B．圓盤產(chǎn)生的電動勢大小兩端的電壓為故B錯誤；C．圓盤轉(zhuǎn)動過程中，根據(jù)歐姆定律得電路中的電流為則圓盤轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的電功率為故C錯誤；D．圓盤轉(zhuǎn)動過程中，安培力的功率為故D正確。故選D。6.如圖所示，空間內(nèi)存在四分之一圓形磁場區(qū)域，半徑為，磁感應(yīng)強度為，磁場方向垂直紙面向外，比荷為的電子從圓心沿方向射入磁場。要使電子能從弧之間射出，弧對應(yīng)的圓心角為，則電子的入射速度可能為（）（不計電子的重力）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗電子運動軌跡如圖所示由幾何知識可知，恰好由A點射出時，電子軌道半徑根據(jù)可得電子從D點射出時的軌道半徑根據(jù)可得則要使電子能從弧之間射出，則速度范圍7.現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。它的基本原理如圖所示（上部分為側(cè)視圖、下部分為真空室的俯視圖），上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動，當(dāng)電磁鐵通有圖中所示的電流時（）A.減小電流，在俯視圖中產(chǎn)生順時針方向的感生電場B.減小電流，感生電場減小C.增大電流，在俯視圖中電子逆時針加速運動D.增大電流，電子圓周運動的周期不變〖答案〗C〖解析〗A．由安培定則可知，圖中電磁鐵線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向由下向上，減小電流，則磁場減弱，從而穿過環(huán)形真空室的磁通量減小，由楞次定律可知，感生電場的方向在俯視圖中應(yīng)為逆時針方向，故A錯誤；B．減小電流，則電磁鐵線圈中電流產(chǎn)生的磁場B減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E不一定減小，因此感生電場不一定減小，故B錯誤；C．增大電流，則由以上分析可知，在俯視圖中感生電場方向為順時針，因此，電子所受電場力的方向為逆時針，在俯視圖中電子逆時針加速運動，故C正確；D．增大電流，電子速率增大，運動半徑不變，由得可知磁感應(yīng)強度變大，根據(jù)周期公式可知，電子圓周運動的周期變小，故D錯誤；8.如圖所示電路中，A、B為完全相同的燈泡，電阻為R。自感線圈L的直流電阻也為R，a、b為L的左、右端點，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)S，燈泡A緩慢變亮，燈泡B瞬間變亮B.閉合開關(guān)S，當(dāng)電路穩(wěn)定后，燈泡A、B一樣亮C.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S，燈泡A閃亮后緩慢熄滅D.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S的瞬間，b點電勢高于a點〖答案〗AD〖解析〗詳析】A．閉合開關(guān)S，燈泡B瞬間變亮，燈泡A與自感線圈L串聯(lián)，緩慢變亮，故A正確；B．閉合開關(guān)S，當(dāng)電路穩(wěn)定后，燈泡A所在支路電阻較大，電流較小，所以燈泡A比燈泡B暗一些，故B錯誤；C．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S，自感線圈L、燈泡A和燈泡B構(gòu)成回路，緩慢熄滅，不會閃亮，故C錯誤；D．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S的瞬間，自感線圈L產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，b點電勢高于a點，故D正確。故選AD。9.如圖所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計。在M和Q之間接有一阻值為R的電阻，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m、長度也為l、電阻為r，并與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給ab棒一個初速度，使棒向右運動，最后停在導(dǎo)軌上，對該過程下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒做勻減速運動 B.電阻產(chǎn)生的焦耳熱為C.通過電阻的電荷量為 D.棒的位移為〖答案〗CD〖解析〗A．感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為導(dǎo)體棒受安培力整理得加速度大小為所以導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運動，故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒，電阻和導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的總焦耳熱為電阻產(chǎn)生的焦耳熱為故B錯誤；C．對導(dǎo)體棒，根據(jù)動量定理有其中得故C正確；D．根據(jù)解得棒的位移為故D正確。故選CD。10.如圖所示，一個質(zhì)量為、帶電荷量為的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙絕緣細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度，圓環(huán)在細(xì)桿上運動距離后停止，已知環(huán)與細(xì)桿的摩擦因數(shù)為，下列說法正確的是（）A.圓環(huán)受到細(xì)桿的彈力方向一定向上 B.圓環(huán)受到細(xì)桿的彈力一直變小C.圓環(huán)做加速度增大的減速運動 D.圓環(huán)運動的時間為〖答案〗ACD〖解析〗ABC．圓環(huán)受向上的洛倫茲力，假設(shè)開始時f洛>mg，則圓環(huán)受到細(xì)桿的彈力方向向下，大小為，則隨著速度的減小，則圓環(huán)受到細(xì)桿的彈力先減小，當(dāng)f洛=mg時彈力為零，此時摩擦力減為零，則以后圓環(huán)將做勻速運動，而題中說圓環(huán)運動一段距離后停止，可知開始時圓環(huán)受向上的洛倫茲力f洛=qvB小于向下的重力mg，此時圓環(huán)受桿的彈力方向一定向上，大小為且隨速度的減小，圓環(huán)受到細(xì)桿的彈力逐漸變大，根據(jù)可知加速度增加，即圓環(huán)做加速度增大的減速運動，選項AC正確，B錯誤；D．整個過程中由動量定理即其中解得選項D正確。故選ACD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某學(xué)生實驗小組利用如圖所示電路測量電壓表的內(nèi)阻，使用的器材有：多用電表、電壓表（量程，內(nèi)阻十幾千歐）、導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：（1）將多用電表機(jī)械調(diào)零后，調(diào)到電阻“”擋，將紅表筆和黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。（2）將圖中多用電表的紅表筆與_______（填“1”或“2”）端相連，黑表筆與另一端連接。（3）發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到_________（填“”或“”）擋位，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后再接入電路。（4）若多用電表指針恰好指在中央刻度“15”的位置，電壓表讀數(shù)為，則由此可知電壓表內(nèi)阻為_________，重新歐姆調(diào)零時流經(jīng)多用電表的電流為_________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）整理器材，將多用電表的開關(guān)調(diào)到OFF擋上?！即鸢浮剑?）1（3）（4）0.20〖解析〗（2）[1]電流從紅表筆進(jìn)多用電表，從黑表筆出多用電表，圖中多用電表的紅表筆與1端相連。（3）[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度過小，應(yīng)將倍率調(diào)大，應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到“”擋位。（4）[3]歐姆表示數(shù)即電壓表內(nèi)阻為[4]多用電表指針中央刻度為“15”，調(diào)到“”擋位時，歐姆表內(nèi)阻為歐姆表電源電動勢為歐姆調(diào)零時流經(jīng)多用電表的電流為12.某學(xué)習(xí)小組通過如圖甲所示的電路測電源電動勢和內(nèi)阻，定值電阻，電流表內(nèi)阻。（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱接入電路的阻值和相應(yīng)的電流，將測得數(shù)據(jù)以為橫坐標(biāo)，以_________（填“”或“”）為縱坐標(biāo)，經(jīng)計算機(jī)擬合得到如圖乙所示圖像，由圖線可得該電源電動勢為_________，電源內(nèi)阻為_________，電動勢的測量值_________（填“大于”“小于”或“等于”）真實值。（2）現(xiàn)有兩個相同規(guī)格的小燈泡，此種燈泡的特性曲線如圖丙所示，將它們并聯(lián)后與圖甲中的電源和定值電阻相連，如圖丁所示，則燈泡的實際功率為_________。〖答案〗（1）32等于（2）0.45〖解析〗（1）[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律得整理得測得數(shù)據(jù)以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，圖像是直線。[2][3][4]由圖乙斜率可知縱截距解得，測量過程中沒有系統(tǒng)誤差，電動勢的測量值等于真實值。（2）[5]圖丁中，根據(jù)閉合電路歐姆定律得整理得將其圖像畫在圖丙中，如圖所示兩線相交處，燈泡的實際功率為13.如圖所示，坐標(biāo)系的第一象限分布有垂直紙面向外的勻強磁場，在軸上的點向各個方向均勻發(fā)射速率為、質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子（不計重力）。其中，沿與軸正方向成角的方向射入第一象限內(nèi)的粒子恰好垂直于軸射出。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小；（2）粒子在軸正方向上射出的范圍。（計算結(jié)果保留根式形式）〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）沿與軸正方向成角的方向射入第一象限內(nèi)的粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系知，圓周運動的半徑根據(jù)解得（2）粒子在軸正方向上射出范圍在O與M之間，如圖所示由幾何關(guān)系得粒子在軸正方向上射出的范圍為。14.如圖甲所示，虛線左、右兩側(cè)空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側(cè)磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小恒為；左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度隨時