四川省宜賓市2023-2024學年高二物理上學期12月月考試題含解析

高2022級高二上學期第三學月考試物理試題第一部分選擇題（共48分）一．選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個選項中只有一個是正確的；8~11題有多個選項符合要求，全部選對得5分，不全得3分，有錯選或不選得0分，共48分）1.電源電動勢的大小反映的是（）A.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的電能轉化為其他形式的能B.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的其他形式能轉化為電能C.電源單位時間內傳送電荷量的多少D.電流做功快慢2.如圖所示，線圈平面與條形磁鐵的軸線垂直，現保持條形磁鐵不動，使線圈由A位置沿軸線移動到B位置，在此過程中，穿過線圈的磁通量將（）A.增大 B.減小 C.不變 D.先增大，后減小3.如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為l、質量為m的直導體棒，導體棒中電流為I，要使導體棒靜止在斜面上，需要外加勻強磁場的磁感應強度B的最小值為（）A. B. C. D.4.如圖所示的電路中，a、b兩端接入電壓時，發(fā)現燈L1和L2都不亮，用電壓表檢查電路各段電壓，測得，若電路中只有一處出現故障，則應是（）A.燈L1斷路 B.燈L1短路 C.燈L2斷路 D.燈L2短路5.如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的O軸自由轉動的閉合矩形導線框，開始處于靜止狀態(tài)，當滑動變阻器R的滑片P自右向左滑動時，下列說法正確的是（）A.導線框將保持靜止B.導線框將順時針轉動C.導線框將逆時針轉動D.因電源極性不明，無法確定導線框轉動方向6.如圖所示，兩根長直導線M、N垂直穿過光滑絕緣水平面P，與水平面的交點分別為a和b，兩導線內通有大小相同、方向相反的電流，c、d是該平面內ab連線中垂線上的兩點，一帶正電的小球在水平面上以某一初速度運動，則帶電小球運動情況是（）A.由c向d將做勻速直線運動 B.由d向c將做曲線運動C.由a向b將做勻速直線運動 D.由b向a將做勻速圓周運動7.如圖所示，在正方形abcd區(qū)域內存在一垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度的大小為B1．一帶電粒子從ad邊的中點P垂直ad邊射入磁場區(qū)域后，從cd邊的中點Q射出磁場；若將磁場的磁感應強度大小變?yōu)锽2后，該粒子仍從P點以相同的速度射入磁場，結果從c點射出磁場，則等于（）A. B. C. D.8.下列各圖中，已標出電流及電流所產生磁場的磁感應強度的方向，其中正確的是（）A.直線電流 B.直線電流C.環(huán)形電流 D.通電螺線管9.原子中的電子繞原子核的圓周運動可以等效為環(huán)形電流，設氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核轉動，周期為T，已知電子的電荷量為e、質量為m，靜電力常量為k，則其等效電流大小為（）A. B. C. D.10.如圖甲所示是電磁炮發(fā)射過程的情境圖。炮彈的炮彈能量是可調控的，未來可用于消防、軍事等方面。其主要原理如圖乙所示，兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，炮彈可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸?？煽仉娫刺峁姶蟮碾娏鹘泴к壛魅肱趶椩倭骰仉娫?，炮彈被導軌中電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為處于磁感應強度為的勻強磁場中。已知兩導軌內側間距為，炮彈的質量為，炮彈在導軌間的電阻為，若炮彈滑行距離后獲得的發(fā)射速度為。不計空氣阻力、導軌電阻、電源內阻，不考慮炮彈切割磁感線產生的感應電動勢。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11.質量為m，電量為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，沿動摩擦因數為μ的絕緣水平面以初速度v0開始向左運動，如圖所示。經t時間運動距離S，物塊停了下來，設此過程中，q不變，則（）A.B.C.D.第二部分非選擇題（共52分）注意事項：必須使用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡上題目指示區(qū)域內作答。二．實驗題（共14分）12.某興趣小組在實驗室完成了“測定金屬電阻率”的實驗．（1）正確操作獲得金屬絲的直徑以及電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數值依次是d=____mm、U=____V；

（2）已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0—10Ω，金屬絲電阻約2Ω，電流表內阻幾歐，電壓表內阻約幾十千歐．電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），其電動勢E=4.5V，內阻很?。徽埉嫵霰敬螌嶒灥碾娐穲D_______。（3）用此電路測得的金屬電阻率與真實值相比_________。（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）13.圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖。先閉合開關，然后斷開開關，觀察開關斷開時燈泡的亮度。（1）開關斷開時，通過線圈L的電流減小，這時出現自感電動勢。自感電動勢使線圈L中的電流減小得______（填“更快”或“更慢”）些。（2）該同學用電流傳感器顯示出在時斷開開關前后一段時間內各時刻通過線圈L的電流，如圖乙所示。所用電源的電動勢，內阻不計，燈泡的阻值為6Ω，電阻R的阻值為2Ω，則線圈的直流電阻為______Ω，開關斷開瞬間線圈產生的自感電動勢是______V。（3）開關斷開時，該同學觀察到現象是____________。三．計算題（寫出必要的文字說明，3個小題，14題10分，15題12分，16題16分，共38分）14.玩具起重機的電路示意圖如圖所示，電源電動勢，燈泡L的銘牌上標有“5V，3W”，理想電流表的示數，此時燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）電動機的電功率；（2）電源內阻r。15.如圖所示，兩足夠長的平行粗糙金屬導軌MN、PQ相距L=1m，導軌平面與水平面夾角θ=37°，導軌電阻不計。在導軌所在平面內，分布著垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.5Ω的直流電源?，F把一個質量m=0.05kg的導體棒ab放在金屬導軌上，閉合開關S，導體棒靜止時受到的安培力F安=0.5N。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=4Ω已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：（1）磁感應強度大小B；（2）導體棒受到的摩擦力大小f。16.如圖所示，在平面直角坐標系xOy的Ⅰ象限中存在一個半徑為R的圓形磁場區(qū)域，磁場邊界與坐標軸相切，磁場方向垂直紙面向外。在Ⅱ象限中存在沿x軸正方向的勻強電場，一個質量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子從A點以的速度沿y軸正方向射入電場中，從y軸上的C點離開電場之后能夠進入磁場，并從磁場中的D點離開磁場，且離開磁場時速度與磁場邊界相切。已知A、C、D三點的坐標分別為、和.粒子重力不計，求：（1）電場強度大小E；（2）磁感應強度的大小B；（3）若另一個質量為m、電荷量為的帶電的粒子以的速度從D點沿y軸正方向射入磁場，求該粒子運動到x軸的時間。宜賓四中高2022級高二上學期第三學月考試物理試題第一部分選擇題（共48分）一．選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個選項中只有一個是正確的；8~11題有多個選項符合要求，全部選對得5分，不全得3分，有錯選或不選得0分，共48分）1.電源電動勢的大小反映的是（）A.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的電能轉化為其他形式的能B.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的其他形式能轉化為電能C.電源單位時間內傳送電荷量多少D.電流做功的快慢【答案】B【解析】【詳解】電源電動勢的物理意義表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領。電動勢越大，電路中每通過1C的電荷量時，電源將其他形式的能轉化為電能的數值就越多，故電動勢的大小反映的是1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的其他形式能轉化為電能，故ACD錯誤，B正確。故選B。2.如圖所示，線圈平面與條形磁鐵的軸線垂直，現保持條形磁鐵不動，使線圈由A位置沿軸線移動到B位置，在此過程中，穿過線圈的磁通量將（）A.增大 B.減小 C.不變 D.先增大，后減小【答案】B【解析】【詳解】依題意，根據條形磁鐵空間磁場的分布特點可知，線圈由A位置沿軸線移動到B位置，在此過程中，穿過線圈的磁感線條數減少，則磁通量將減小，故選B。3.如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為l、質量為m的直導體棒，導體棒中電流為I，要使導體棒靜止在斜面上，需要外加勻強磁場的磁感應強度B的最小值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】直導體棒受到重力mg，斜面支持力N的作用，由三角形定則可知，當安培力F與支持力垂直時取得最小值，如圖所示由平衡條件可得解得外加勻強磁場的磁感應強度最小值為故選A。4.如圖所示的電路中，a、b兩端接入電壓時，發(fā)現燈L1和L2都不亮，用電壓表檢查電路各段電壓，測得，若電路中只有一處出現故障，則應是（）A.燈L1斷路 B.燈L1短路 C.燈L2斷路 D.燈L2短路【答案】C【解析】【詳解】由圖可知電路為串聯電路，a、b兩端接入電壓時，發(fā)現燈L1和L2都不亮，說明電路一定處于斷路狀態(tài)，而電路只有一處故障，結合選項可知一定是某一個燈泡處出現了斷路，而不是短路。若L1斷路，則，不符合題意；若L2斷路，則，符合題意。綜上所述，故選C。故選C。5.如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的O軸自由轉動的閉合矩形導線框，開始處于靜止狀態(tài)，當滑動變阻器R的滑片P自右向左滑動時，下列說法正確的是（）A.導線框將保持靜止B.導線框將順時針轉動C.導線框將逆時針轉動D.因電源極性不明，無法確定導線框轉動的方向【答案】C【解析】【詳解】ABC．當滑動變阻器的滑片向左滑動時，外電路的總電阻減小，通過電磁鐵的電流增大，穿過導線框a的磁通量增大，為了阻礙磁通量增大，導線框ab必將逆時針方向轉動，C正確，AB錯誤。D．分析過程并未涉及電源的極性，所以結論與電源的極性無關，D錯誤。故選C。6.如圖所示，兩根長直導線M、N垂直穿過光滑絕緣水平面P，與水平面的交點分別為a和b，兩導線內通有大小相同、方向相反的電流，c、d是該平面內ab連線中垂線上的兩點，一帶正電的小球在水平面上以某一初速度運動，則帶電小球運動情況是（）A.由c向d將做勻速直線運動 B.由d向c將做曲線運動C.由a向b將做勻速直線運動 D.由b向a將做勻速圓周運動【答案】A【解析】【詳解】AB．依題意根據安培定則結合磁場疊加原理：可判斷知cd連線上的磁感線方向平行于cd，故帶電小球由c向d或由d到c均不受洛倫茲力作用，小球所受重力與支持力平衡，所以將做勻速直線運動，故A正確，B錯誤；CD．依題意根據安培定則結合磁場疊加原理：可判斷知ab連線上的磁感線方向垂直于ab連線，且越靠近導線磁場越強并關于cd對稱，所以小球由a向b或由b到a將會受到變化的洛倫茲力的作用，做非勻變速曲線運動，故CD錯誤。故選A。7.如圖所示，在正方形abcd區(qū)域內存在一垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度的大小為B1．一帶電粒子從ad邊的中點P垂直ad邊射入磁場區(qū)域后，從cd邊的中點Q射出磁場；若將磁場的磁感應強度大小變?yōu)锽2后，該粒子仍從P點以相同的速度射入磁場，結果從c點射出磁場，則等于（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設正方形邊長為L，根據幾何知識，當從Q點射出時當從c點射出時，根據幾何知識可得解得粒子在磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，故有解得所以有即故A正確，BCD錯誤。故選A?！军c睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關，運動周期和速度無關，畫軌跡，定圓心，找半徑，結合幾何知識分析解題。8.下列各圖中，已標出電流及電流所產生磁場的磁感應強度的方向，其中正確的是（）A.直線電流 B.直線電流C.環(huán)形電流 D.通電螺線管【答案】BC【解析】【詳解】A．根據安培定則，向外的直導線電流產生的磁場方向為逆時針同心圓，A錯誤；B．根據安培定則，向下的直導線電流左側磁場方向向里，右側磁場方向向外，B正確；C．根據安培定則，環(huán)形電流由右側流入，內部的磁場方向應向上，C正確；D．根據安培定則，通電螺線管內部磁場方向應向右，D錯誤；故選BC。9.原子中的電子繞原子核的圓周運動可以等效為環(huán)形電流，設氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核轉動，周期為T，已知電子的電荷量為e、質量為m，靜電力常量為k，則其等效電流大小為（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．電子做勻速圓周運動的周期其等效電流大小為故B正確，A錯誤；CD．電子做勻速圓周運動的向心力由庫侖力提供，由向心力公式得解得，電子做勻速圓周運動的周期其等效電流大小為故D正確，C錯誤。故選BD。10.如圖甲所示是電磁炮發(fā)射過程的情境圖。炮彈的炮彈能量是可調控的，未來可用于消防、軍事等方面。其主要原理如圖乙所示，兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，炮彈可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸?？煽仉娫刺峁姶蟮碾娏鹘泴к壛魅肱趶椩倭骰仉娫?，炮彈被導軌中電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為處于磁感應強度為的勻強磁場中。已知兩導軌內側間距為，炮彈的質量為，炮彈在導軌間的電阻為，若炮彈滑行距離后獲得的發(fā)射速度為。不計空氣阻力、導軌電阻、電源內阻，不考慮炮彈切割磁感線產生的感應電動勢。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．根據題意，由圖乙可知，炮彈發(fā)射時受向右安培力，通過炮彈的電流方向為垂直紙面向里，根據左手定則可知，磁場方向為豎直向上，故A錯誤；B．根據題意，由公式可得，炮彈發(fā)射過程中的加速度為對炮彈受力分析，水平方向上所受合力為安培力，由牛頓第二定律可得，炮彈所受安培力大小為故B正確；C．根據題意，由安培力公式可得，流過炮彈的電流為故C正確；D．根據題意，由閉合回路歐姆定律可得，可控電源的電動勢為故D錯誤。故選BC。11.質量為m，電量為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，沿動摩擦因數為μ的絕緣水平面以初速度v0開始向左運動，如圖所示。經t時間運動距離S，物塊停了下來，設此過程中，q不變，則（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．假設物塊不受洛倫茲力。根據動能定理，得解得因為物塊帶正電，受到向下的洛倫茲力，摩擦力增大，滑行的距離減小，則A錯誤，B正確；CD．假設洛倫茲力恒力，大小為保持不變，則由動量定理，得解得物塊做減速運動，所以洛倫茲力減小，合外力減??；因為動量改變量不變，所以滑行時間變長，故C正確，D錯誤。故選BC。第二部分非選擇題（共52分）注意事項：必須使用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡上題目指示區(qū)域內作答。二．實驗題（共14分）12.某興趣小組在實驗室完成了“測定金屬電阻率”的實驗．（1）正確操作獲得金屬絲的直徑以及電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數值依次是d=____mm、U=____V；

（2）已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0—10Ω，金屬絲電阻約2Ω，電流表內阻幾歐，電壓表內阻約幾十千歐．電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），其電動勢E=4.5V，內阻很小；請畫出本次實驗的電路圖_______。（3）用此電路測得的金屬電阻率與真實值相比_________。（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）【答案】①.0.996##0.997##0.998##0.999##1.000②.2.25##2.26##2.27##2.28③.④.偏小【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器讀數為L=0.5mm+49.8×0.01mm=0.998mm[2]電壓表最小刻度為0.1V，則讀數為U=2.28V

（2）[3]根據題意，因電源不宜在長時間、大功率狀況下使用，故滑動變阻器不能用分壓式應用限流式，又待測電阻阻值遠小于電壓表內阻，故電流表應用外接法，測所設計電路圖如圖所示；（3）[4]根據歐姆定律知，由于電壓表分流作用而使得電流的測量值偏大，則R測量值偏小。13.圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖。先閉合開關，然后斷開開關，觀察開關斷開時燈泡的亮度。（1）開關斷開時，通過線圈L的電流減小，這時出現自感電動勢。自感電動勢使線圈L中的電流減小得______（填“更快”或“更慢”）些。（2）該同學用電流傳感器顯示出在時斷開開關前后一段時間內各時刻通過線圈L的電流，如圖乙所示。所用電源的電動勢，內阻不計，燈泡的阻值為6Ω，電阻R的阻值為2Ω，則線圈的直流電阻為______Ω，開關斷開瞬間線圈產生的自感電動勢是______V。（3）開關斷開時，該同學觀察到的現象是____________。【答案】①.更慢②.2③.15④.閃亮一下再逐漸熄滅【解析】【詳解】（1）[1]自感電動勢阻礙電流的變化，因此自感電動勢使線圈L中的電流減小的更慢。（2）[2]由圖可知，零時刻通過電感線圈L的電流為1.5A，由歐姆定律解得[3]斷開開關后，L相當于電源，斷開瞬間，電流為1.5A，則感應電動勢（3）[4]開關閉合式電路中通過燈泡的電流開關斷開后流過燈泡的電流變大后逐漸減小，因此燈泡閃亮一下再逐漸熄滅。三．計算題（寫出必要的文字說明，3個小題，14題10分，15題12分，16題16分，共38分）14.玩具起重機的電路示意圖如圖所示，電源電動勢，燈泡L的銘牌上標有“5V，3W”，理想電流表的示數，此時燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）電動機的電功率；（2）電源的內阻r。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）流過燈泡的電流流過電動機的電流由電路圖可知，燈泡與電動機并聯，燈泡正常發(fā)光，并聯電路的電壓電動機的電功率解得。（2）根據閉合電路歐姆定律有解得。15.如圖所示，兩足夠長的平行粗糙金屬導軌MN、PQ相距L=1m，導軌平面與水平面夾角θ=37°，導軌電阻不計。在導軌所在平面內，分布著垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.5Ω的直流電源?，F把一個質量m=0.05kg的導體棒ab放在金屬導軌上，閉合開關S，導體棒靜止時受到的安培力F安=0.5N。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=4Ω已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：（1）磁感應強度大小B