遼寧名校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1遼寧省名校聯(lián)盟2024年高二12月份聯(lián)合考試物理本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，第題只有一項符合題目要求，每小題4分；第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.心臟手術(shù)中，人工心臟泵可短時間代替心臟工作，推動血液循環(huán)。該裝置的示意圖如圖所示，永磁體固定在左側(cè)，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個電磁鐵），通電時線圈AB與活塞柄作為整體會與左側(cè)磁體相互作用，從而帶動活塞運動，活塞簡通過閥門與血管相通，閥門只能向外開啟，閥門只能向內(nèi)開啟，關(guān)于其工作原理，下列說法正確的是（）A.若使血液流入活塞筒，則電流應(yīng)從線圈B端流入B.該裝置利用了電流的磁效應(yīng)C.若給線圈通入穩(wěn)恒直流電，人工心臟泵也能正常工作D.人工心臟泵的工作原理與發(fā)電機工作原理相似【答案】B【解析】AB．若血液流入活塞筒，則活塞應(yīng)向左運動，需要電磁鐵左端出現(xiàn)S極，與永磁鐵右端為N極相吸引，由右手螺旋定則可知，電流應(yīng)從線圈A端流入，A錯誤，B正確；C．人工心臟泵工作時，活塞需要往返運動，需要改變電磁鐵的磁極方向，才能使電磁鐵與磁體相互排斥或相互吸引，因此線圈AB中的電流方向需要改變，C錯誤；D．由于給人工心臟泵中通入電流，人工心臟泵會運動，所以是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，所以與電動機的工作原理相似，D錯誤。故選B。2.速度選擇器，在水平金屬板間存在正交的電場和磁場，電場強度為，磁感應(yīng)強度為，方向如圖所示。一帶電粒子（重力不計）從左端以速度沿虛線射入，恰能沿直線通過該區(qū)域，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.若只將粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼亩?，則粒子將向下偏C.粒子的速度大小為D.若只增大電場強度，則粒子將做曲線運動，洛倫茲力做負功【答案】C【解析】AC．無論粒子帶正電還是負電，粒子從左側(cè)射入時，受電場力和洛倫茲力方向總是相反的，且電場力和洛倫茲力大小相等，滿足即粒子的速度大小即只對粒子速度有要求，對粒子電量和電性無要求，故A錯誤，C正確；B．若只將粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼亩叮蛞廊粷M足速度選擇器的原理，則粒子將勻速直線通過，故B錯誤；D．只增大電場強度，粒子受到的洛倫茲力小于電場力，將做曲線運動，但洛倫茲力不做功，故D錯誤。故選C。3.漏電保護裝置能有效保護人的生命和財產(chǎn)安全。當(dāng)用電器正常工作時，通過鐵芯的圓心、垂直于鐵芯所在平面、緊靠的兩根絕緣電線電流大小相等、方向相反；當(dāng)用電器漏電時，兩根電線中電流不相等，在線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，斷路器切斷電路。若某次漏電瞬間，電流方向如圖所示，且電線2中電流大于電線1中電流，則線圈內(nèi)（）A.磁通量增加，在線圈中感應(yīng)電流從M流向NB.磁通量增加，在線圈中感應(yīng)電流從N流向MC.磁通量減少，在線圈中感應(yīng)電流從N流向MD.磁通量減少，在線圈中感應(yīng)電流從M流向N【答案】A【解析】當(dāng)用電器正常工作時，緊靠的兩根絕緣電線電流大小相等、方向相反，此時穿過線圈的磁通量為零；當(dāng)用電器漏電且電線2中電流大于電線1中電流時，總電流與2方向相同，電流的磁場在鐵芯中沿逆時針方向，因為線圈內(nèi)磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場在鐵芯中沿順時針方向，根據(jù)安培定則，在線圈中感應(yīng)電流從M流向N。4.如圖所示，有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強磁場，其磁場分布沿軸正方向均勻增大，沿軸方向不變，磁場方向垂直紙面向外。現(xiàn)有一閉合的正方形金屬線框（線框有電阻）質(zhì)量為，以速度大小為、方向沿與軸正方向向上偏角開始運動，，以下關(guān)于線框的說法正確的是（）A.開始階段線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針方向B.線框?qū)⒆鰟驕p速直線運動C.經(jīng)足夠長時間，線框中產(chǎn)生的熱量為D.經(jīng)足夠長時間，線框?qū)㈧o止于水平面上的某個位置【答案】C【解析】A．開始階段穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知線框中感應(yīng)電流方向為順時針，故A錯誤；B．由于感應(yīng)電流方向為順時針，根據(jù)左手定則可知，上下兩邊的安培力相互抵消，左右兩邊的安培力合力水平向左，則線框沿軸方向做勻速直線運動，沿軸向右做減速運動，線框產(chǎn)生的電動勢逐漸減小，線框中的電流逐漸減小，線框受到的安培力向左并逐漸減小，所以線框做加速度減小的減速曲線運動，故B錯誤；CD．最終線框沿軸方向的速度減小為0，沿軸方向速度大小不變，所以線框最終速度大小為方向沿軸正方向；由能量守恒定律可知熱量為故C正確，D錯誤。5.電磁炮是一種新式兵器，可提高炮彈的速度和射程。如圖所示是模擬電磁炮發(fā)射過程，光滑水平導(dǎo)軌寬度為L=5cm、長度為，軌道左側(cè)接有恒流源，兩導(dǎo)軌之間存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，方向豎直向上?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=5g、阻值為的金屬炮彈垂直放置在水平導(dǎo)軌上。某次發(fā)射測試中，金屬炮彈從軌道最左側(cè)由靜止做勻加速直線運動，不計一切阻力及導(dǎo)軌電阻，下列說法正確的是（）A.電流從流向B.金屬炮彈加速過程中安培力的平均功率為C.兩點間電壓為D.該次發(fā)射消耗的電能為【答案】D【解析】A．由題可知，炮彈向右發(fā)射，則炮彈受到向右的安培力作用，根據(jù)左手定則可知，金屬棒中電流從C流向D，故A錯誤；B．彈體的加速度彈體運動到軌道末端時，速度為則安培力的平均功率為故B錯誤；C．電磁炮原理與電動機原理相似，雖然電流為，金屬炮彈的阻值為，但根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒關(guān)系，電功率大于熱功率，即所以兩點電壓大于，故C錯誤；D．電磁炮發(fā)射的時間為該次發(fā)射消耗的電能為故D正確。6.如圖所示為探究電磁驅(qū)動的實驗裝置。該裝置是一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極之間，鋁框可以繞支點自由轉(zhuǎn)動，先使鋁框和磁鐵靜止，然后勻速轉(zhuǎn)動磁鐵，觀察鋁框的運動，下列說法正確的是（）A.鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相反B.鋁框始終與磁鐵轉(zhuǎn)動的一樣快C.鋁框是因為受到安培力而轉(zhuǎn)動的D當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，若不計空氣阻力和一切摩擦，則鋁框?qū)⒂肋h轉(zhuǎn)動下去【答案】C【解析】A．根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知，轉(zhuǎn)動磁鐵時，鋁框會跟著轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動方向與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致，故A錯誤；BC．鋁框與磁鐵之間存在相對運動，導(dǎo)致穿過鋁框的磁通量發(fā)生了變化，所以在鋁框中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，然后感應(yīng)電流受到磁鐵周圍的磁場對它的安培力作用轉(zhuǎn)動了起來，又因為感應(yīng)電流的磁場只是阻礙磁通量的變化，并不是阻止，所以鋁框轉(zhuǎn)動的速度要比磁鐵轉(zhuǎn)動速度慢，故B錯誤，C正確；D．當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，鋁框由于慣性會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但是在轉(zhuǎn)動過程中由于與磁鐵的相對位置發(fā)生變化，穿過鋁框的磁通量發(fā)生了變化，所以鋁框自身會產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生的安培力會阻礙物體間的相對運動，即使沒有空氣阻力和摩擦，鋁框最終也會停下來，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，一半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為?q（q>0）的粒子從A點以某一速度垂直射入勻強磁場，入射方向與直徑AB的夾角為37°，最后從B點離開磁場，帶電粒子從A點運動到B點的過程中，速度變化量為v0，不計粒子重力，sin37°=0.6，下列說法錯誤的是（）A.磁場方向垂直紙面向里B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為C.粒子從A點運動到B點的時間為D.若僅減小粒子速度大小，則其在磁場中運動時間不變【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，故A正確；B．設(shè)粒子初速度為v0′，粒子速度變化矢量圖如圖所示由矢量圖可得則由幾何關(guān)系可得由洛倫茲力提供向心力有解得故B正確；C．設(shè)粒子勻速圓周運動周期為T，則粒子從A點運動到B點的時間故C錯誤；D．當(dāng)粒子速度減小，粒子勻速圓周運動的半徑變小，軌跡會交于直徑上某點，弦切角不變，圓心角不變，時間也不變，故D正確。本題選錯誤的，故選C。8.水平桌面上固定一粗細均勻的正方形金屬線圈，邊長為a，電阻率為ρ，導(dǎo)線橫截面積為S0。有界勻強磁場與桌面垂直、磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t=0時刻磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，下列說法正確的是（）A.0~1.5t0時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針B.t0時刻線圈中電流不為0，安培力大小為0C.0~1.5t0時間內(nèi)，通過線圈某橫截面的電荷量為D.0~2t0時間內(nèi)，線圈所受安培力的沖量為零【答案】ABD【解析】A．0~1.5t0時間內(nèi)，磁通量向里減小或磁通量向外增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均向里，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向一直為順時針，故A正確；B．圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢根據(jù)電阻定律根據(jù)閉合電路歐姆定律因t0時刻磁感應(yīng)強度B為0，則線圈所受安培力為0，故B正確；C．在0~1.5t0時間內(nèi)通過圓環(huán)的電荷量故C錯誤；D．0~2t0時間內(nèi)，電流恒定，由FA=BIL可知，安培力與磁感應(yīng)強度B成正比，在B?t圖像中圖像與坐標軸所圍成的面積為零，所以安培力的沖量為零，故D正確。故選ABD。9.在如圖所示的電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻為零，為電容器，開關(guān)S閉合之前電容器不帶電，下列說法中正確的是（）A.開關(guān)S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅B.開關(guān)S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅C.開關(guān)S閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.開關(guān)S閉合足夠長時間后，再斷開開關(guān)S，則B立即熄滅【答案】AC【解析】ABC．開關(guān)S閉合時，燈A與線圈并聯(lián)，由于L是一個理想電感線圈，所以在開關(guān)S閉合瞬間L中會產(chǎn)生一個很大的感抗，導(dǎo)致線圈處類似斷路，電流經(jīng)電阻R流向燈A，一部分電流經(jīng)過燈B回到電源負極，則燈A、B立即亮，當(dāng)電路穩(wěn)定后，線圈中的感抗消失，燈A被短路，則燈A熄滅，燈B變得更亮，故A、C正確，B錯誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)S后，電容器所帶電荷要通過燈B放電，燈B會逐漸熄滅，故D錯誤。故選AC。10.線框經(jīng)過有界磁場時受到安培力作用，使線框做減速運動，出現(xiàn)電磁阻尼現(xiàn)象，為保證線框做勻速運動需要對線框施加外力。光滑水平面上建立水平向右的軸，兩個相鄰磁場寬度均為，磁感應(yīng)強度大小分別為和，方向如圖所示。有一邊長為L、粗細均勻的正方形導(dǎo)線框，在外力作用下沿軸正方向勻速穿過磁場區(qū)域，在導(dǎo)線框穿過磁場的過程中，正方形邊始終與軸平行。設(shè)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流為，所受安培力為，外力功率的大小為兩點間電勢差為，規(guī)定順時針為電流的正方向，軸正方向為力的正方向，以下圖像中正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】設(shè)每邊電阻為，運動第一個過程中電動勢電流大小為由右手定則可知，電流方向為順時針安培力方向向左，由于勻速運動，外力功率與安培力功率大小相同同理，運動第二個的過程中電動勢電流大小為電流方向為逆時針安培力方向向左運動第三個的過程中電動勢電流大小為電流方向為順時針安培力方向向左因此感應(yīng)電流大小之比為1，安培力大小之比為，兩點間電勢差大小之比為，外力功率大小之比為。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.“祖沖之”研究小組將一塊電芯拆解出來，測量其電動勢E和內(nèi)阻r。實驗小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗電路圖，請回答下列問題：（1）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至最________（填“左”或“右”）端。（2）閉合開關(guān)S后，移動滑片P，改變滑動變阻器接入電路的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，將實驗記錄的數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描點作出U—I圖像，如圖丙所示，可知圖丙中標記為Ⅰ的圖線是采用實驗電路________（填“甲”或“乙”）測量得到的。（3）利用圖丙提供的信息可知，該電源電動勢E的準確值為________，該電源內(nèi)阻r的準確值為_______。（均已知）【答案】（1）左（2）乙（3）U1【解析】（1）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器阻值應(yīng)該最大，則滑片P應(yīng)移至最左端。（2）對甲圖U=E-(R0+r)I對乙圖U=E-(R0+r+RA)I則乙圖中圖像的斜率比甲圖大，圖丙中標記為Ⅰ的圖線是采用實驗電路乙測量得到的。（3）[1][2]根據(jù)圖乙和丙圖圖線Ⅰ分析，可知電源的真實電動勢為E=U1甲圖中對應(yīng)的圖線Ⅱ中的I2為電源短路時的真實電流。所以12.一歐姆表內(nèi)部電路可簡化為由電源、一個電流表（量程為和一個滑動變阻器串聯(lián)而成的電路，如圖甲所示。（1）圖甲中的應(yīng)為___________（填“紅”或“黑”）色表筆。（2）某同學(xué)完成歐姆調(diào)零后，將一個電阻箱連接在表筆之間，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電阻箱的示數(shù)為時，電流表的示數(shù)為，該歐姆表的內(nèi)阻為________，歐姆表內(nèi)部電源的電動勢為________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）然后該同學(xué)又用該歐姆表測量某一電壓表的內(nèi)阻，將電壓表（量程為連接在表筆之間，此時電壓表的示數(shù)如圖乙所示，該電壓表的內(nèi)阻為________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）紅（2）6003.00（3）【解析】（1）紅色表筆與歐姆表內(nèi)電源的負極相連，因此圖甲中的應(yīng)為紅色表筆。（2）[1][2]據(jù)題意電流表的量程為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得（3）由圖乙得電壓表的示數(shù)為，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律得解得13.如圖所示，在xOy平面直角坐標系的第I象限內(nèi)有一垂直紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域，與x軸、y軸分別相切于A（L，0）、C（0，L）兩點，第II象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點沿y軸正方向以v0垂直射入磁場，經(jīng)C點射入電場，最后從x軸上與O點的距離為L的P點射出電場，不計粒子的重力。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）勻強電場的電場強度E的大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）設(shè)粒子勻速圓周運動半徑r，由幾何關(guān)系可得由洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立解得（2）粒子沿水平方向做勻速直線運動，沿豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)粒子運動時間為t，有聯(lián)立解得14.半徑為L=2m金屬圓環(huán)內(nèi)有垂直圓環(huán)平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，方向如圖所示。長度也為L=2m、電阻為r=2Ω的金屬桿ab，a端處于圓環(huán)中心，b端恰好搭接在圓環(huán)上，繞著a端以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和圓環(huán)連接到圖示的電路中，電阻R1=3Ω，R2=5Ω，水平放置的金屬板M、N兩板間距為d=1m，兩板之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2=2T。一帶電油滴以v=5m/s的速度在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，不計圓環(huán)電阻，重力加速度g取10m/s2，求：（1）金屬桿ab兩端電壓；（2）帶電油滴的比荷、勻速圓周運動的半徑及旋轉(zhuǎn)方向?！敬鸢浮浚?）1.6V（2）10C