河北省曲阳县一中2020学年高二物理12月月考试题

河北省曲阳县一中2020学年高二物理12月月考试题

曲阳一中2020学年第一学期高二年级12月月考 ‎ 物 理 试题总分:100分 考试时间:90分钟 一、选择题（每小题4分，共14小题，共56分，选不全得2分，其中11.12.13.14题为多选）‎ ‎1．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）‎ A． 磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关 B． 通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场 C． 人们通常用通电导线在磁场中某点的受力来探究磁场的强弱，如果将这根通电导线拿走，那该点的磁感应强度就变为零 D． 由可知，B与F成正比与IL成反比 ‎2．如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（ ）。‎ A． 弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B． 弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C． 弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D． 弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 ‎3．如图所示，在足够长的竖直线的右侧有方向垂直纸面向外且范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场区域，一带电粒子q从P点沿与竖直线成角θ＝45°方向，以大小为v的初速度垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从Q点射出磁场。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A． 带电粒子q可能带正电荷 B． 带电粒子的比荷＝‎ C． 若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径R＝L D． 粒子射出磁场时与水平线的夹角为θ ‎4．磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是（ ）‎ A． 上板为正极，电流 B． 上板为负极，电流 C． 下板为正极，电流 D． 下板为负极，电流 ‎5．如图所示，一个导线框在匀强磁场中向垂直于磁感线的方向运动，导线中会不会产生感应电流(　　)‎ A． 一定不会 B． 一定会 C． 可能会 D． 可能不会 ‎6．一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直．如图所示，则有(　　)‎ A． Uab＝0‎ B． φa>φb，Uab保持不变 C． φa≥φb，Uab越来越大 D． φa<φb，Uab越来越大 ‎7．竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a，电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图所示)。当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(　　)‎ A． 2Bav B． C． D． Bav ‎8．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中。两板问有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）‎ A． 正在减弱： B． 正在增强：‎ C． 正在减弱： D． 正在增强：‎ ‎9．如图所示，某空间中存在一个有竖直边界的水平方向磁感应强度为B的匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈abcd，从图示位置（ab边处于磁场区域的左边界）垂直于磁场方向水平从磁场左侧以速度v匀速拉过这个区域，其中ab=L，cd=3L，梯形高为2L，线框abcd的总电阻为R。下图中 ， ，则能正确反映该过程线圈中感应电流i随时间t变化的是（ ）（规定adcba的方向为电流正方向）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎10．如图所示，匀强磁场中放置一矩形线圈，线圈所在平面与磁场平行，现通了如图的电流，则线圈的运动情况是：（ ）‎ A． 从上往下看是顺时针方向转动；‎ B． 从上往下看是逆时针方向转动；‎ C． 从左往右看是顺时针方向转动；‎ D． 从左往右看是逆时针方向转动。‎ ‎11．如图(a)所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图(b)所示,直导线中电流方向以向上为正，下列说法中不正确的是 (　 　)‎ A． 在0～t1时间内，线圈有顺时针电流，并有向右的运动趋势 B． 在0～t1时间内，线圈有顺时针电流，并有向左的运动趋势 C． 在t1～t2时间内，线圈有逆时针电流，并有向右的运动趋势 D． 在t1～t2‎ 时间内，线圈有逆时针电流，并有向左的运动趋势 ‎12．如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。则 A． 流经电阻R1中的电流方向为b到a B． 回路中感应电动势的大小为 C． 回路中感应电流大小为 D． a与b之间的电势差为 ‎13．如图所示，两根间距为d的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是（ ）‎ A． 导体棒返回时先做加速运动，最后做匀速直线运动 B． 导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量 C． 导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功 ‎ D． 导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量 ‎14．‎ 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外．已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动．下列说法正确的是(　 　)‎ A． 若小球带正电荷，则小球的电势能减小 B． 若小球带负电荷，则小球的电势能减小 C． 无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小 D． 小球的动能恒定不变 二、实验题（共13分）‎ ‎15．（5分）甲乙两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0，电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，甲同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，乙同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I直线．回答下列问题：‎ 根据图（b），可以求出定值电阻R0=____Ω，电源电动势E=____V，内电阻r=____Ω．（以上结果均保留2位有效数字）‎ ‎16．（8分）在“测定金属导体电阻率”的实验中，测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图1所示，用米尺测量金属丝的长度，用欧姆表粗略测量金属丝的电阻约为5Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．‎ ‎（1）从图中读出金属丝的直径为_____ mm；‎ ‎（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材；‎ 直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；‎ 电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω；‎ 电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.05Ω；‎ 电压表V1：量程0～3V，内阻约为3KΩ；‎ 电压表V2：量程0～15V，内约为6KΩ；‎ 滑线变阻器R1：最大阻值10Ω；‎ 滑线变阻器R2：最大阻值100Ω；‎ 开关、导线等．‎ 在可选择的器材中，电流表应该选用_____；电压表应该选用_____；滑线变阻器应该选用_____．‎ ‎（3）在如图2所示虚线框内画出实验电路图_________．‎ 三、解答题（共31分）‎ ‎17．（6分）如图所示，在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起，使其呈水平状态。已知金属棒长L＝0.1 m，质量m＝0.05 kg，棒中通有I＝10 A的向右的电流。‎ ‎（1）若磁场的磁感应强度大小B＝0.2 T，求此时金属棒受到的安培力F的大小，并判断安培力的方向；‎ ‎（2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小。‎ ‎18．（8分）如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，从D点离开磁场，其中AD的距离为，不计重力，求：‎ ‎（1）粒子做圆周运动的半径；‎ ‎（2）粒子的入射速度；‎ ‎（3）粒子在磁场中运动的时间．‎ ‎19．（8分）在磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd，匝数n=10，ad边长L1=2m，ab边长L2=3m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图所示，线圈的电阻R=4Ω。用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场，速度大小为v=2m/s。试求在线圈匀速平移出磁场的过程中：‎ ‎(1)线圈产生的电动势E大小；‎ ‎(2)b、c两点间的电势差Ubc；‎ ‎(3)外力对线圈所做的功W；‎ ‎(4)通过线圈导线某截面的电量q。‎ ‎20．（9分）如图，水平面内有一间距为l=1m的平行金属导轨，导轨上放置一根质量为m=250g、阻值为r=0.1Ω的金属棒ab，金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好，两者间动摩擦因数为μ=0.4.导轨左端接一阻值为R=0.9Ω的定值电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，金属杆在水平向右、大小为F=3N的恒定拉力作用下由静止开始运动，，求：‎ ‎（1）当金属棒ab的速度v=4m/s时，金属棒的加速度是多少？‎ ‎（2）金属棒从开始到发生位移为10m的过程中（位移为10m之前已经做匀速运动），电阻R上放出的热量是多少？‎ 曲阳一中高二12月月考物理参考答案 一、选择题 ‎1．A 2．A 3．D 4．C （根据课本98页第4题改编）‎ ‎5．A 6．D 7．B 8．A 9．D 10．A 11．ABD ‎12．ACD 由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a，故A正确；由图示图象可知，磁感应强度的变化率：，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：，面积：，则感应电动势：，感应电流：，a与b之间的电势差等于线圈两端电压，即路端电压：，故B错误，CD正确；选ACD.‎ ‎13．ABC 导体棒返回时随着速度的增大，导体棒产生的感应电动势增大，感应电流增大，棒受到的安培力增大，加速度减小，所以导体棒先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动，故A正确。导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量为：，故B正确。导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功等于回路中产生的总热量，由能量守恒定律得：W=Q=（mv02-mgLsin30°）=（mv02-mgL），故C正确。根据能量守恒定律，导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量为：QR=×（mv02-mgLsin30°）=（mv02-mgL），故D错误。故选ABC。‎ ‎14．CD D：‎ 空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外；一个带电小球在竖直面内做直线运动，小球受的重力、电场力恒定，洛伦兹力垂直于速度，则小球所受三力恰好平衡做匀速直线运动，小球的动能不变。故D项正确。‎ A：若小球带正电，小球受力如图：‎ 据左手定则可知，小球斜向左下方运动，电场力做负功，电势能增大。故A项错误。‎ B：若小球带负电，小球受力如图：‎ 据左手定则可知，小球斜向右下方运动，电场力做负功，电势能增大。故B项错误。‎ C：无论小球带何种电荷，小球的高度都下降，重力势能减小。故C项正确。‎ 二、实验题 ‎15．2.0 1.5 1.0‎ ‎16．（1）0.640； （2）A1， V1， R1； （3）电路图如图所示．‎ 三、计算题 ‎17．（1）0.2N，方向向上（2）0.5T ‎（1）根据安培力公式可以得到导体棒受到的安培力大小为：，根据左手定则判断安培力向上；‎ ‎（2）悬线拉力恰好为零，金属棒受重力和安培力，由金属棒静止可得：‎ 所以：。‎ ‎18．（1） （2） （3）‎ ‎（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为R，如图所示：‎ ‎，所以：，则三角形是等边三角形，‎ 故：；‎ ‎（2）根据牛顿运动定律：，则：；‎ ‎（3）由图知，粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角，所以粒子完成了 个圆运动，根据线速度与周期的关系，得 粒子在磁场中的运动时间为：。‎ ‎19．(1)20V (2)-16V (3)150J (4)7.5C ‎（1）让线圈匀速平动移出磁场时，bc边切割磁感线而产生恒定感应电动势 则有：‎ ‎（2）根据右手定则可知，电流从b流到c，此时bc边相当于电源，且b点电势低于c点电势，则有：‎ 而相当于路端电压，则有：‎ 故 ‎（3）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即 ，其中 则有：‎ ‎（4）根据法拉第电磁感应定律有：，其中 则感应电流为 通过线圈导线某截面的电量 ‎20．（1）导体棒产生的电动势：，‎ 回路中的电流：，‎ 安培力：，‎ 由牛顿第二定律：，‎ 解得：‎ ‎（2）当速度最大时满足：，解得：，‎ 由动能定理：，‎ 解得：‎ 则电阻R上放出的热量：‎