豫北名校2020-2021學年高二物理上學期12月質(zhì)量檢測試題

河南省豫北名校2020_2021學年高二物理上學期12月質(zhì)量檢測試題河南省豫北名校2020_2021學年高二物理上學期12月質(zhì)量檢測試題PAGEPAGE23河南省豫北名校2020_2021學年高二物理上學期12月質(zhì)量檢測試題河南省豫北名校2020-2021學年高二物理上學期12月質(zhì)量檢測試題考生注意:1。本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.滿分110分，考試時間90分鐘.2?？忌鞔饡r，請將答案答在答題卡上.選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0。5毫米黑色墨水鑒字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效在試題卷草稿紙上作答無效。3。本卷命題范圍選修3—1，選修3-2第四章～第五章第3節(jié)。一、選擇題：本題共16小題,每小題4分，共64分在每小題給出的四個選項中,第1～12題只有一個選項正確，第13~16題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分,有選錯的得0分。1。關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是A。穿過線圈的磁通量為零磁感應強度一定為零B.磁通量發(fā)生變化，一定是磁感應強度發(fā)生了變化C.磁感應強度較大，穿過閉合回路的磁通量可能較小D。磁感應強度越大，線圈面積越大，則穿過閉合回路的磁通量也越大2。在赤道附近的操場上，三位同學用如圖所示的裝置研究利用地磁場發(fā)電的問題,他們把一條電線兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上形成閉合回路兩個同學勻速搖動這條電線的一段，另外兩位同學在靈敏電流計旁觀察指針擺動情況下列說法正確的是A.觀察到感應電流大小不變B.當電線在最低點時，觀察到感應電流最大C。為了使指針擺動明顯，搖動電線的兩位同學站立的方向應沿南北方向D.為了使指針擺動明顯，搖動電線的兩位同學站立的方向應沿東西方向3.圖中虛線是某電場的一組等勢面兩個帶電粒子從P點沿等勢面的切線方向射入電場,粒子僅受電場力作用，運動軌跡如實線所示，a、b是實線與虛線的交點,下列說法正確的是A。兩粒子的電性相同B.a點的場強大于b點的場強C.b點的電勢高于a點的電勢D。與P點相比兩個粒子的電勢能均減小4。如圖所示，某電器內(nèi)的部分電路，C為電容器，L為電感器下列說法正確的是A。當輸入端輸入直流電時輸出端無輸出B。當C為容量較大的電容、L為自感系數(shù)較大的電感器、輸入端只輸入高頻交流電時，輸出端幾乎無輸出C.當C為容量較大的電容、L為自感系數(shù)較小的電感器、輸端只輸入低頻交流電時，輸出端幾乎無輸出D。當C為容量較小的電容、L為自感系數(shù)較小的電感器、輸入端只輸入低頻交流電時，輸出端乎無輸出5。如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中將金屬棒ab從某高處水平拋出，不計空氣阻力，金屬棒ab在運動過程中A感應電動勢大小不變，且＞B。感應電動勢大小不變，且＜C由于速率不斷增大所以感應電動勢不斷變大，且＞D。由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大,且＜6。如圖所示，水平桌面上放有一空心圓柱薄鋁管，在鋁管的上方有一強磁鐵,把強磁鐵沿鋁管中心軸線由靜止釋放。在磁鐵靠近鋁管的過程中，下列判斷正確的是A.鋁管對桌面的壓力增大，鋁管有擴張的趨勢B。鋁管對桌面的壓力減小，鋁管有擴張的趨勢C。鋁管對桌面的壓力增大,鋁管有收縮的趨勢D.鋁管對桌面的壓力減小,鋁管有收縮的趨勢7.在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，一帶電油滴恰好靜止在平行板電容器兩極板間,電流表和電壓表均為理想電表,將滑動變阻器的滑片P向左滑動，則A。電壓表示數(shù)減小B.電流表示數(shù)減小C。油滴將向下運動電路的總功率增大8。如圖，內(nèi)阻為4.4Ω的電解槽和一盞標有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的恒壓電源兩端，燈泡正常發(fā)光，則A。電路中的電流約為1AB.電解槽中將電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為58。7WC.電解槽的發(fā)熱功率為60WD.整個電路消耗的總功率為60W9.一交流電壓的瞬時值表達式為，下列判斷正確的是A。該交流電壓的頻率為50HzB.t=0.01s時，該交流電壓的瞬時值為55VC。直接用電壓表測該交流電壓，其示數(shù)為220VD。若將該交流電壓加在阻值為2kΩ的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為20W10。如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點.大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點,在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場.若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在四分之一圓周上；若粒子射入速率為相應的出射點分布在三分之一圓周上不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則v1：v2為A.:1 B.:C.1: D。：11。圖示是磁流體發(fā)電機的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場，一束等離子體（含有大量正、負帶電粒子）沿垂直于磁場的方向噴入磁場，金屬板P、Q通過導線與電阻R相連接，不計粒子重力,則電路穩(wěn)定后A。R中有由a→b方向的電流B。若只增大粒子入射速度,則P、Q兩板間的電壓減小C.若只減小兩金屬板的間距則通過R的電流增大D.在若只改變磁場的磁感應強度大小，則通過R的電流保持不變等離子體12。如圖甲所示為由一個水平放置的電容器和一個豎直放置的環(huán)形導體構(gòu)成的電路,電容器的電容為C，兩板間距為d，環(huán)形導體所圍的面積為S。在環(huán)形導體中有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示質(zhì)量為m的帶電粒子在平行板電容器間恰好保持靜止狀態(tài)，已知重力加速度為g,下列說法正確的是A.電容器上極板帶正電，所帶電荷量為B。電容器上極板帶負電，所帶電荷量為C。帶電粒子帶正電，所帶電荷量為D。帶電粒子帶負電,所帶電荷量為13。如圖所示的電路中，L為自感線圈（電阻不計），A、B為兩燈泡，以下結(jié)論正確的是A.合上開關(guān)S時，A、B同時亮，之后B變暗直至熄滅,A變亮B。合上開關(guān)S時，A先亮，B后亮C.斷開開關(guān)S時，A熄滅，B先變亮再逐漸熄滅D。斷開開關(guān)S時，A、B兩燈都亮一下再逐漸熄滅14。如圖所示，金屬板帶電荷量為+Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電荷量為+q,當小球靜止后，懸掛小球的絕緣細線與豎直方向間的夾角為α,小球(可視為質(zhì)點）與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L。下列說法正確的是A。+Q在小球處產(chǎn)生的場強為B。+Q在小球處產(chǎn)生的場強為C.+q在O點產(chǎn)生的場強為D.+q在O點產(chǎn)生的場強為15.如圖所示，空間內(nèi)有兩個平行邊界，在邊界外側(cè)有垂直于平面向外的勻強磁場，左側(cè)區(qū)域的磁感應強度為B1，右側(cè)區(qū)域的磁感應強度為B2，兩邊界間有水平向右的勻強電場,電場強度為E。在左側(cè)邊界A點有一個質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子以初速度v水平向右進入電場,已知兩邊界間的距離為，下列關(guān)于粒子運動的說法正確的是A.粒子從左向右經(jīng)過電場的時間等于從右向左經(jīng)過電場的時間B.B1、B2取任何數(shù)值,粒子都不可能回到A點C.若B1=B2=B，則粒子從出發(fā)到向右穿過左邊界的時間可以為D。若B1=B2=B,則粒子向右穿過左邊界時離A點的距離可以為16。如圖所示，兩根電阻不計的平行光滑金屬導軌在同一水平面內(nèi)放置，左端與定值電阻R相連，導軌x〉0一側(cè)存在著沿x方向均勻增大的磁場，磁感應強度與x的關(guān)系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值為r的金屬棒從A1運動到A3，此過程中電路中的電功率保持不變.A1的坐標為x1=1m，A2的坐標為x2=2,A3的坐標為x3=3m，下列說法正確的是A?；芈分械碾妱觿菁扔懈猩妱觿萦钟袆由妱觿軧。金屬棒在A1與A3處的速度之比為2:1C.金屬棒A1到A2與A2到A3的過程中通過導體橫截面的電量之比為5：7D.金屬棒A1到A2與A2到A3的過程中產(chǎn)生的焦耳熱之比為3：4二、實驗題：本題共2小題，共14分。17。（6分)某同學利用如圖裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化.內(nèi)阻不計的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和電阻連接.將磁鐵置于螺線管正上方由靜止釋放,穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落過程中受到的阻力遠小于磁鐵的重力，并且磁鐵不發(fā)生轉(zhuǎn)動,螺線管電阻不計）釋放點到海綿墊高度差為h。計算機屏幕上顯示出如圖的UI—t曲線。（1）圖象中U—I出現(xiàn)前后兩個峰值，對比實驗過程發(fā)現(xiàn)，這兩個峰值是在磁鐵剛進入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的，第二個峰值大于第一個峰值的原因是_____________；（2）如果僅將h略微減小，兩個峰值都會_____________（選填“減小”“不變”或“增大”）;（3）如果僅增大電阻的阻值,兩個峰值都會_____________(選填“減小”“不變"或“增大”）。18。（8分）某實驗小組需測一個待測電阻Rx（230Ω～260Ω）的阻值,實驗室提供了如下器材:電源E：電動勢3.0V，內(nèi)阻不計;電流表A1：量程0～500μA，內(nèi)阻r1為1000Ω電流表A2：量程0～10ma內(nèi)阻r2約50Ω；滑動變阻器R1:最大阻值20Ω，額定電流2A;定值電阻R2=5000Ω；定值電阻R3=500Ω；電鍵及導線若干.要求實驗中盡可能準確測量Rx的阻值,請回答下面問題：(1）為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表_____________（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)定值電阻_____________(選填“R2"或“R3”),將其改裝成一個量程為3。0V的電壓表。(2)如圖所示，兩位同學分別設(shè)計了測量電阻Rx的電路原理圖其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表，則應選擇電路圖_____________（選填“甲”或“乙”).（3）若所選測量電路中電流表A的讀數(shù)為I=5。0mA,改裝后的電壓表V讀數(shù)如圖丙所示，則電壓表V讀數(shù)是___________V。根據(jù)電流表A和電壓表V的讀數(shù)，并考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測電阻Rx=___________Ω.三、解答或論述題:本題共3小題共32分解應寫出必要的文字說明方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.19.（8分)某勻強電場中的一組等勢面如圖虛線所示，A、B、C、D相鄰兩點間距離均為5cm，P點和C點間的距離為2cm，求：(1)勻強電場的場強E的大?。唬?)P點的電勢;（3）把q=2×10—5C的正點電荷由B點移到P點，電場力做的功.20。（11分）如圖所示的坐標系中，第一象限內(nèi)存在與x軸成30°角斜向下的勻強電場，電場強度E=400N/C；第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，y軸負方向無限大，磁感應強度B=1×10—4T?，F(xiàn)有一比荷為的正離子（不計重力）,以速度m/s從O點垂直磁場射入,α=60°，離子通過磁場后剛好直接從A點射出，之后進入電場.求：(1)離子從O點進入磁場B中做勻速圓周運動的半徑R；（2）離子進入電場后經(jīng)多少時間再次到達x軸上；（3）若離子進入磁場B后，某時刻再加一個同方向的勻強磁場使離子做完整的圓周運動，仍能從A點射出,求所加磁場磁感應強度的最小值.21。（13分)如圖所示，兩根平行的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.一質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻,彈簧恰處于自然長度，導體棒具有沿軌道向上的初速度v0，整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸.已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導軌平行。(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;(2）當導體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)関，求此時導體棒的加速度大小a；(3）導體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。豫北名校高二年級12月質(zhì)量檢測·物理參考答案提示及評分細則1.C閉合電路的面積與垂直穿過它的磁感應強度的乘積叫做磁通量。計算公式：=BS,式中的S可以理解為有效面積，即與磁場垂直的面積。當有效面積為零，磁場不為零時,磁通量一定為零,A選項錯誤;磁通量發(fā)變化，可能是磁場發(fā)生變化，也可能是有效面積發(fā)生了變化，B選項錯誤；磁感應強度越大，有效面積不一定大，所以磁通量不一定大，C選項正確，D選項錯誤.2。D當導線在最高點和最低點時,導線的速度方向和磁場方向平行，所以此時不產(chǎn)生電流，故A錯誤；在勻速搖動這條電線過程中,速度的方向與磁場的方向夾角發(fā)生變化，感應電動勢大小發(fā)生變化,感應電流大小發(fā)生變化,故B錯誤；由于地球的周圍存在磁場，磁感線的方向是從地理的南極指向地理的北極,所以當兩個同學朝東西方向站立，并迅速搖動電線時，導線就會做切割磁感線運動,則電路中就產(chǎn)生了感應電流，故C錯誤，D正確。3。D根據(jù)軌跡的彎曲方向可知，a粒子受到中心電荷的斥力，而b粒子受到中心電荷的斥力,說明a與中心電荷電性相同，b與中心電荷的電性相反，則兩粒子的電性相反。故A錯誤；由等勢面的分布可知，該電場是點電荷產(chǎn)生的，由場強公式可知，a點的場強小于b點的場強。故B錯誤；由于中心電荷的電性無法判斷，電場線方向無法判定，則不能比較a、b的電勢高低。故C錯誤；電場力對兩粒子均做正功，則兩個粒子的電勢能均減小，故D正確.4。B直流電不能通過電容器，但可以通過電感器，所以當輸入端輸入直流電時，輸出端有輸出，故A錯誤；電容器通高頻，阻低頻,電感器通低頻，阻高頻.所以輸入端只輸入高頻交流電時，輸出端幾乎無輸出，故B正確；電容器通高頻，阻低頻，電感器通低頻，阻高頻。所以輸入端只輸入低頻交流電時，輸出端有輸出，故CD錯誤.5.A設(shè)金屬桿ab水平拋出時的初速度為v0，金屬桿水平拋出后,將切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,由于磁感線豎直向上，所以有效的切割速度就是金屬桿的水平速度，而平拋運動水平方向做勻速運動，水平分速度保持不變，始終等于v0,則ab產(chǎn)生的感應電動勢為E=BLv0，保持不變,根據(jù)右手定則判斷可知，ab中感應電動勢方向為b→a,所以a＞b,故A正確，BCD錯誤.6.C根據(jù)楞次定律的“來拒去留”與“增縮減擴”，在磁鐵靠近鋁管的過程中，兩者要相互拒絕，穿過鋁管的磁通量增大，因此鋁管對桌面的壓力增大，鋁管有收縮的趨勢，故ABD錯誤，C正確.7。C當滑動變阻器滑片P向左端滑動過程中，接入電路的電阻增大，R2與R并聯(lián)的電阻增大，總電阻增大，則總電流減小，路端電壓U=E—Ir增大，則電壓表示數(shù)增大。R1電壓U1=IR1減小,R1與R并聯(lián)的電壓增大，通過R2電流增大，則電流表示數(shù)變大。故A錯誤；R1兩端的電壓減小，電容器板間電壓減小，帶電量減小，板間場強減小,液滴所受的電場力減小，則液滴將向下運動,C正確；電路的總功率P=IE,電流Ⅰ減小,總功率減小,D錯誤.8。B于燈泡正常發(fā)光,所以電解槽的電壓為220—110=110V,由于電解槽和燈泡串聯(lián)，它們的電流相等,所以A，所以A錯誤；電解槽的發(fā)熱功率為：，所以C錯誤；對電解槽由能量守恒P=P熱+P化，可得P化=60W-1.3W=58.7W，故B正確；電解槽的輸入功率為：P′=UI=60W，電路的總功率等于電解槽的輸入功率和燈泡的功率之和為:P總=P+P′=120W，所以D錯誤。9。C頻率為：，故A錯誤；t=0。01s時,，故B錯誤;電壓表測量的位移有效值,則,故C正確；若將該交流電壓加在阻值為2kΩ的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為.故D錯誤.10.B由于是相同的粒子，粒子進入磁場時的速度大小相同，由可知，即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同.若粒子運動的速度大小為v1，如圖所示，通過旋轉(zhuǎn)圓可知,當粒子的磁場出射點A離P點最遠時，AP=2R1;同樣，若粒子運動的速度大小為v2,當粒子的磁場出射點B離P點最遠時,BP=2R2,由幾何關(guān)系可知，，,B項正確。11。A由左手定則可得等離子體中正電荷受洛倫茲力向上、負電荷受洛倫茲力向下，使得P板電勢高于Q板電勢，則流過R的電流方向從P到Q，即由a向b，故A正確；由qvB=q號，可得U=Bdv，若只增大粒子入射速度,則P、Q兩板間的電壓增大，故B錯誤；又由U=IR，可得,若只減小兩金屬板的間距，則通過R的電流減小，故C錯誤；由可得，B變化時I也會變化，故D錯誤.12。D由甲圖可知，環(huán)形導體相對于電路的電源，此時電容器接在電源兩端，根據(jù)楞次定律可知，在0～t0時間內(nèi)，環(huán)形導體中將產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，即電容器的上極板與電源正極相連,因此上極板帶正電,下極板帶負電，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應定律可知,感應電動勢為,根據(jù)電容的定義式可知,在0～t0時間內(nèi)電容器兩極板上所帶電量為,故A錯誤;質(zhì)量為m的帶電粒子在平行板電容器間恰好保持靜止狀態(tài),說明帶電粒子帶負電，重力與電場力平衡。解得帶電粒子所帶電荷量為，故C錯誤,D正確。13。AC合上S時，電路中立即建立了電場，故立即就有了電流，故燈泡A、B同時變亮；但通過線圈的電流要增加，會產(chǎn)生自感電動勢,電流緩慢增加；當電流穩(wěn)定后,線圈相當于直導線，燈泡B被短路，故電鍵閉合后，燈泡A、B同時亮，但B逐漸熄滅,A更亮,A正確，B錯誤；斷開S時,A燈立即熄滅；線圈產(chǎn)生自感電動勢，和燈泡B構(gòu)成閉合電路,B燈先閃亮后逐漸變暗,C正確，D錯誤。14。BD金屬板不能看成點電荷,在小球處產(chǎn)生的場強不能用計算,故A錯誤;根據(jù)小球受力平衡得小球受電場力F=mgtanα，由E=得：，B正確；根據(jù)牛頓第三定律知金屬板受到小球的電場力大小為F=mgtanα,但金屬板不能看做試探電荷，故不能用公式E=上求場強，C錯誤;小球可看成點電荷，在O點產(chǎn)生的場強，D正確。15。AD粒子從左向右經(jīng)過電場時做勻加速直線運動，設(shè)穿過右邊界的速度為的v1,則有，，解得v1=3v，則粒子從左向右經(jīng)過電場的時間，由對稱性可知,粒子從右向左經(jīng)過電場的時間也為，選項A正確；當時，粒子在兩磁場區(qū)域內(nèi)做圓周運動的半徑相等，粒子回到A點，選項B錯誤;若B1=B2=B，粒子做如圖所示的周期性運動，則粒子從出發(fā)到向右穿過左邊界的時間為t=n(T+2t1）=n，其中n=1，2，3,…,選項C錯誤；粒子在左側(cè)磁場中的軌跡半徑為，在右側(cè)磁場中的軌跡半徑為，則粒子向右穿過左邊界時離A點的距離，其中n=1,2，3,…，選項D正確.16。BC因為磁場不隨時間變化，故此過程中，只有動生電動勢，沒有感生電動勢,故選項A錯誤；A1的磁感應強度B1=1T，A3處B2=2T，因為功率不變,故電流不變，E=BLv，，可以得到：，故B正確；由B—x圖象可以得到，兩個過程中的面積之比就是電量之比,故，選項C正確;由F—x圖象可以得到，兩個過程中的面積之比，就是焦耳熱之比,故，故選項D錯誤.17。（1）磁鐵離開螺線管時的速度大于進入螺線管時的速度（2)減?。?）減小（每空2分）解析:（1）磁鐵速度越大，感應電動勢和感應電流就越大,UI就越大，第二個峰值大于第一個峰值的原因是：磁鐵離開螺線管時的速度大于進入螺線管時的速度。（2)當h減小時,磁鐵進入線框的速度減小，導致線框中磁通量的變化率減小,感應電動勢和感應電流就減小，UI就減小,因此兩個峰值都會減小.（3）螺線管的內(nèi)阻不計，電動勢等于路端電壓,如果僅增大電阻的阻值，電流減小，UI就減小，兩個峰值都會減小.18.（1）A1R2（每空1分）（2）乙（2分）（3)1.20250（每空2分)解析:（1）由于電流表A1的內(nèi)阻一定，根