四川省廣安市2023-2024學年高二物理上學期第二次月考試題含解析

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于磁感應強度和磁通量，下列說法正確的是（）A.由可知，B與F成正比，與IL的乘積成反比B.磁場中某點磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與是否放入通電導線無關C.若在磁場中穿過某一面積的磁通量為零，則該處磁感應強度一定為零D.磁通量有正負，所以是矢量【答案】B【解析】【詳解】AB．磁感應強度只與磁場本身有關，與電流元和電流元的受力無關，故A錯誤，B正確；C．穿過某一面積的磁通量為零，可能是磁感應強度為零，也可能是線圈平面與磁場方向平行，故C錯誤；D．磁通量雖然有正負，但是磁通量是標量，故D錯誤。故選B。2.如圖所示的各圖所描述的物理情境中，產(chǎn)生感應電流的是（）A.甲圖中開關S閉合穩(wěn)定后，線圈N中B.乙圖矩導電線圈平面垂直于磁場方向向右平移中C.丙圖金屬框從A位置向B位置運動，金屬框中D.丁圖矩形導電線圈繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動中【答案】C【解析】【詳解】A．甲圖中開關S閉合穩(wěn)定后，穿過線圈N的磁通量保持不變，所以線圈N中不產(chǎn)生感應電流。故A錯誤；B．乙圖矩導電線圈平面垂直于磁場方向向右平移中，穿過線圈平面的磁通量不變，所以線圈中不產(chǎn)生感應電流。故B錯誤；C．丙圖金屬框從A位置向B位置運動，金屬框中磁通量發(fā)生變化，所以會在金屬框中產(chǎn)生感應電流。故C正確；D．丁圖矩形導電線圈繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，所以在線圈中產(chǎn)生感應電流。故D錯誤。故選C。3.如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián)，已知R0=r，滑動變阻器的最大阻值是3r，當滑動變阻器的滑片P由b端向a端滑動時，下列說法中正確的是（）A.電源總功率變大B.電源的輸出功率先變大后變小C.電源內(nèi)部消耗的功率變大D.電源效率變大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)滑片P由b端向a端滑動，阻值變大，電源總功率減小，A錯誤；B．由于外電阻大于電源內(nèi)阻，則外電阻增大的過程中，電源輸出功率減小，B錯誤；C．電流為電源內(nèi)部消耗的功率為外電阻增大，電源內(nèi)部消耗功率減小，C錯誤；D．電源效率為當R增大時，電源效率增大，D正確。故選D。4.如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關于以上幾點的磁感應強度，下列說法正確的是（）A.a、b兩點處的磁感應強度大小相等、方向相同B.c、d兩點處的磁感應強度大小相等、方向相同C.a、c兩點處的磁感應強度大小相等、方向相同D.O點處的磁感應強度為零【答案】D【解析】【詳解】A．直導線M、N在a點的磁感應強度方向相反，但M產(chǎn)生的磁感應強度較大，故a點的合磁感應強度豎直向下，同理可知，b點的合磁感應強度豎直上，大小與a點的相等。故a、b兩點處的磁感應強度大小相等、方向相反。故A錯誤；B．如圖所示B為c點的磁感應強度，方向水平向右，同理可知，d點的磁感應強度與c點大小相等，方向水平向左。故B錯誤；C．由AB的分析可知，a、c兩點處的磁感應強度的方向不同。故C錯誤；D．由右手螺旋定則可知，直導線M在O點的磁感應強度大小為B，豎直向下，直導線N在O點的磁感應強度大小也為B，豎直向上。故O點處的磁感應強度為零。故D正確。故選D。5.如圖，ABCD為勻強電場中的一矩形區(qū)域，已知AB長為3cm，AC長為2cm，把一個電荷量為1C的正電荷從A點移動到C點，電場力做功6J，從A移動到B點電場力做功12J，若規(guī)定B點為零電勢點，下列說法正確的是（）A.D點的電勢為8VB.電場強度的方向沿AD方向C.電場強度的大小為500V/mD.將一電子從A點移動到B點時，其電勢能減少12eV【答案】C【解析】詳解】A．由題意得，規(guī)定B點為零電勢點，則，由得A錯誤；B．如圖在AB上取中點F，則F點電勢為6V，電場線方向垂直CF斜向下。由幾何關系，電場強度的方向不沿AD方向，B錯誤；C．AG與CF垂直，AG距離為電場強度為C正確；D．將一電子從A點移動到B點時，其電勢能增加D錯誤。故選C。6.如圖所示，OACD是一長為OA＝L的矩形，其內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從O點以速度垂直射入磁場，速度方向與OA的夾角為α，粒子剛好從A點射出磁場，不計粒子的重力，則（）A.粒子一定帶正電 B.勻強磁場的磁感應強度為C.粒子從O到A所需的時間為 D.矩形磁場的寬度最小值為【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可知，粒子進入磁場時所受洛倫茲力斜向右下方，由左手定則可知，粒子帶負電，故A錯誤；B．粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可得粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故B正確；C．由幾何知識可知，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，粒子在磁場中做圓周運動的周期粒子在磁場中的運動時間為又由解得故C錯誤；D．根據(jù)圖示由幾何知識可知，矩形磁場的最小寬度為故D錯誤。故選B。7.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增強而減小，V為理想電壓表。若將照射R3的光的強度減弱，則在開關S閉合后（）A.電壓表的示數(shù)變大B.小燈泡消耗的功率變小C.通過R2的電流變小D.電路的路端電壓變小【答案】B【解析】【詳解】A．當光照強度減小時，R3的電阻值增大，從而電路總電阻也增大，干路電流減小，所以R1兩端電壓減小，所以電壓表示數(shù)變小，故A錯誤；BC．因為干路電流減小，故R1和電源分壓均減小，所以并聯(lián)部分電壓增大，而R2電阻不變，所以R2中電流增大，又因為干路電流減小，所以小燈泡的電流減小，功率變小，故B正確，C錯誤；D．因為干路電流減小，所以由歐姆定律可知電源內(nèi)阻分壓減小，則電路的路端電壓變大。故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）A.圖①中粒子沿直線PQ運動的條件是B.圖②中可以判斷出通過電阻的電流方向為從上到下C.圖③中在分析同位素時，半徑最大的粒子對應質(zhì)量也最大D.圖④隨著粒子的運動越來越快，粒子走過半圓的時間間隔越來越短【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)洛倫茲力和電場力相互平衡，可知qE=qvB故故A錯誤；B．根據(jù)左手定則可知，等離子體中的正電荷向下偏，負電荷向上偏，所以B極板的電勢高，通過電阻的電流方向為從下到上，故B錯誤；C．在加速電場中，則有在磁場中，則有可得則半徑最大的粒子對應質(zhì)量也最大，故C正確；D．根據(jù)洛倫茲力充當向心力，可知則周期為可知粒子走過半圓的時間間隔與速度無關，故D錯誤；故選C。9.如圖甲所示是電磁炮發(fā)射過程的情境圖，在發(fā)射過程中，可以簡化為炮彈始終處于磁感應強度為B的勻強磁場中。已知兩導軌內(nèi)側(cè)間距為d，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈在導軌間的電阻為R，若炮彈滑行距離l后獲得的發(fā)射速度為v。不計空氣阻力、導軌電阻、電源內(nèi)阻，不考慮炮彈切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢。下列說法正確的是（）A.勻強磁場方向為豎直向下 B.炮彈所受安培力大小為C.通過炮彈的電流為 D.可控電源的電動勢為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，炮彈中的電流方向由外指向內(nèi)，炮彈所受安培力方向向右，根據(jù)左手定則可知，勻強磁場方向為豎直上，故A錯誤；B．由于不考慮炮彈切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，則電路中的電流一定，安培力一定，根據(jù)動能定理有解得故B正確；C．根據(jù)安培力的表達式有結(jié)合上述解得故C正確；D．電源內(nèi)阻不計，根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合上述解得故D錯誤。故選BC。10.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊，在磁感應強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，沿動摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v0開始向左運動，如圖所示。物塊經(jīng)時間t移動距離x后停了下來，設此過程中，q不變，則下列說法中正確的（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．假設物塊不受洛倫茲力，據(jù)動能定理得因為物塊帶正電，受到向下的洛倫茲力，摩擦力增大，滑行的距離減小，則故A正確，B錯誤；CD．假設洛倫茲力恒力，大小為保持不變，則由動量定理得得因為物塊向左做減速運動，洛倫茲力減小，加速度減小，滑行時間變長，則有故C正確，D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共計18分（每空2分）。11.如圖甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為2000Ω的電阻，測量步驟如下：①調(diào)節(jié)指針定位旋鈕，使電表指針停在___________（填“電阻”或“電流”）的“0”刻度線；②將選擇開關旋轉(zhuǎn)到電阻擋的___________（填“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”）位置；③將紅、黑表筆分別插入“＋”“-”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)___________，使電表指針對準___________（填“電阻”或“電流”）的“0”刻度線；④將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為___________Ω；⑤測量完畢，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到___________位置?！敬鸢浮竣?電流②.×100③.電阻調(diào)零旋鈕④.電阻⑤.1900⑥.OFF【解析】【詳解】（1）[1]調(diào)節(jié)指針定位旋鈕，也就是對儀器就行調(diào)零，所以需要使指針指在“電流”的零點。（2）[2]使用“×100”的倍率時，中值電阻為1500Ω，測量2000Ω的電阻時，指針能指在表盤中央附近，較為準確，故應將選擇開關旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“×100”位置。（3）[3][4]]歐姆調(diào)零時，應將兩表筆短接，調(diào)節(jié)“電阻調(diào)零旋鈕”，使電表指針對準“電阻”的“0”刻度線。（4）[5]表盤的讀數(shù)為19，使用“×100”的倍率，電阻的阻值為讀數(shù)乘以倍率，為1900Ω。（5）[6]測量完畢，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到“OFF”擋，如果沒有“OFF”擋就將選擇開關置于“交流電壓最高檔”。12.小明同學欲測量一個電源的電動勢及其內(nèi)阻。要求：測量盡量準確、能測多組數(shù)據(jù)且滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，電表最大讀數(shù)不得小于量程的。待測元件及提供的其他實驗器材有：A.待測電源：電動勢約，內(nèi)阻間B.待測G表：量程，內(nèi)阻C.電流表A：量程，內(nèi)阻約D.滑動變阻器：最大阻值，額定電流E.電阻箱：F.開關S一個，導線若干小明同學把G表和電阻箱串聯(lián)、并將接入電路的阻值調(diào)到，使其等效為一只電壓表，接著利用伏安法測量電源的電動勢及內(nèi)阻。①請你在圖甲中用筆畫線，將各元件連接成測量電路圖_________。②若利用測量的數(shù)據(jù)，作出的G表示數(shù)與通過滑動變阻器的電流的關系圖像如圖乙所示，則可得到電源的電動勢___________，內(nèi)阻___________。（計算結(jié)果均保留1位小數(shù)）【答案】①.②.1.5③.0.6【解析】【詳解】①[1]若電流表接在干路，電源內(nèi)阻的測量值等于電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻之和，由于電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻相差不大，故電源內(nèi)阻的測量誤差較大。而且，如果電流表與滑動變阻器直接串聯(lián)，由于電流表示數(shù)遠大于G表示數(shù)，干路電流的測量值和真實值接近相等，則電源的電動勢和內(nèi)阻測量誤差較小。綜上所述，電路圖如圖②[2][3]G表示數(shù)遠小于電流表示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得由圖像得，得，四、計算題：本題共3小題。第13題11分，第14題13分，第15題15分，共39分。簡要寫出必要的文字說明和步驟，只有答案不給分。13.如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r=1Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=180V，電壓表示數(shù)UV=120V。試求：（1）通過電動機的電流；（2）輸入電動機的電功率；（3）若電動機以v=2m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。（g=10m/s2）【答案】（1）6A；（2）720W；（3）34.2kg【解析】【詳解】（1）通過電動機的電流（2）輸入電動機的電功率（3）若電動機以v=2m/s勻速豎直向上提升重物，由能量關系解得m=34.2kg14.如圖所示，兩平行金屬導軌間距L=1m，導軌與水平面成=37°，導軌電阻不計．導軌上端連接有E=6V、r=1Ω的電源和滑動變阻器R．長度也為L的金屬棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量m=0.2kg，電阻R0=2Ω，整個裝置處在豎直向上磁感應強度為B=1.5T的勻強磁場中，金屬棒一直靜止在導軌上．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）當金屬棒剛好與導軌間無摩擦力時，接入電路中的滑動變阻器的阻值R多大；（2）當滑動變阻器接入電路的電阻為R=5Ω時金屬棒受到的摩擦力．【答案】（1）R=3Ω（2）【解析】【分析】(1)由閉合電路歐姆定律可求得接入電路中的阻值R；(2)作出受力分析，由共點力的平衡條件可得出力的表達式，再由閉合電路歐姆定律可求得的摩擦力的大?。驹斀狻?1)當金屬棒剛好與導軌間無摩擦力時，金屬棒受重力mg、安培力F和支持力FN如圖根據(jù)平衡條件可得，mgsinθ=F1cosθ又F1=BI1l聯(lián)立上式，解得：R=3Ω；(2)當滑動變阻器的電阻為R=5Ω時，電流：又：F=BIl=1.51N=Nmgsinθ＞F2cosθ，故金屬棒受到沿導軌平面向上的摩擦力Ff根據(jù)平衡條件可得，mgsinθ=F2cosθ+Ff聯(lián)立解得Ff=mgsinθ-F2cosθ解得：Ff=0.3