河北省宣化市第一中学2019_2020学年高二物理12月月考试题.docx

河北省宣化市第一中学2019-2020学年高二物理12月月考试题一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）1. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为、则它们的大小关系是 A. B. C. D. 2. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为A. B. C. D. 3. 如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和一个质量为m，电荷量为的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是A. B. C. D. 4. 回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核和粒子，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是A. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大B. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大C. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较小D. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小5. 如图，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为的a点处l的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向，其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为A. 0B. C. D. 6. 如图所示，矩形区域MPQN长，宽，一质量为不计重力、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为A. B. C. D. 7. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等区域，如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差下列说法正确的是 A. 电势差仅与材料有关B. 仅增大磁感应强度时，电势差变大C. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平8. 如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流C. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流D. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流9. 带电小球以一定的初速度竖直向上抛出，能够达到的最大高度为；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v。，小球上升的最大高度为，如图所示。不计空气阻力，则A. B. C. D. 10. 如图，和为两平行的虚线，上方和下方都是垂直纸面向里的磁感强度相同的匀强磁场，A、B两点都在上带电粒子从A点以初速v与成角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上不计重力，下列说法中正确的是A. 此粒子一定带正电荷B. 带电粒子经过B点时速度一定跟在A点时速度相同C. 若角时，带电粒子经过偏转后正好过B点，则角时，带电粒子经过偏转后也一定经过同一个B点D. 若角时，带电粒子经过偏转后正好过B点，则角时，带电粒子经过偏转后也一定经过同一个B点二、多选题（本大题共5小题，共15.0分）11. 关于磁感应强度，下列说法中错误的是A. 由可知，B与F成正比，与IL成反比B. 由可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C. 通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D. 磁感应强度的方向一定不是该处电流的受力方向12. 在x轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确有 A. 和带有异种电荷B. 处的电场强度为零C. 负电荷从移到，电势能减小D. 负电荷从移到，受到的电场力增大13. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片板S下方有磁感应强度为的匀强磁场下列说法正确的是A. 粒子在速度选择器中一定做匀速运动B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D. 比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P14. 如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为，质量为不计重力，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则下列说法正确的是A. 两板间电压的最大值B. CD板上可能被粒子打中区域的长度C. 粒子在磁场中运动的最长时间D. 能打到N板上的粒子的最大动能为15. 磁流体发电机可简化为如图模型，两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示，把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流设该气流的导电率电阻率的倒数为，则A. 该磁流体发电机模型的内阻为B. 产生的感应电动势为C. 流过外电阻R的电流强度D. 该磁流体发电机模型的路端电压为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）16. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。如图1所示为某同学设计的多量程多用电表的原理示意图，虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，表笔B可以分别与触点1、2、接通，从而实现多用电表用来测量电阻、电流和电压的不同功能。在这个电路中，测电流和测电压时各有两个量程，测电阻时有“”和“”两个挡位。其中，的最大阻值小于的最大阻值。关于这个多用电表，下列说法中正确的是_。A.当开关S分别接触点1或2时，多用电表处于测电流的挡位，且接触点1时的量程比较大B.当开关S分别接触点3或4时，多用电表处于测量电阻的挡位，且接触点3时为“”挡位C.当开关S分别接触点5或6时，多用电表处于测电流的挡位，且接触点5时的量程比较小D.使用多用电表各挡位时，电流均由A表笔一侧流入表头，且A表笔应为红色表笔用多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。A.若所选挡位为直流100mA挡，则读数为_mA。B.若所选挡位为电阻挡，则读数为_；用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：_。A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“”位置C.把选择开关旋转到“”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点某小组的同学们发现欧姆表表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下待测电阻的功率P与其阻值关系，他们分别画出了如图3所示的几种图象，其中可能正确的是_。17. 现有一个阻值大约为的电阻，为了更精确地测量其电阻，实验室给出了以下器材：电流表，内阻电流表，内阻定值电阻定值电阻滑动变阻器干电池，内阻不计开关S及导线若干某同学设计了如图甲所示的电路图，其中A、B一个为被测电阻、一个为定值电阻，请问图中电阻为被测电阻_填“A”或“B”，定值电阻应选_填“”或“”若某次测得电流表、的示数分别为、则被测电阻的大小为_用已知和测量物理量的符号表示若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组、的实验数据，根据实验数据做出、的图象如图乙所示，并求得图象的斜率，则被测电阻的大小为_保留三位有效数字。四、计算题（本大题共3小题，共37.0分）18. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量，电阻，与导轨接触良好；电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成角；ab与导轨间动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度，ab处于静止状态已知，求： 通过ab的电流大小和方向受到的安培力大小和方向重物重力G的取值范围19. 如图所示，一半径为R的圆形磁场区域内有垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，P、Q是磁场边界上的两个点，P、Q两点与圆心O的连线夹角为，在圆形区域的最低点P处有一个离子源，该离子源能够在圆形区域平面内向各个方向发射大量的质量为m、带电量为的带电粒子，这些带电粒子的速度大小都相同，忽略带电粒子在运动中相互作用的影响，不计重力，则：若沿PO方向射入磁场的带电粒子恰好从磁场边界上的Q点射出磁场，带电粒子的速度大小应该是多少？若只有磁场边界上的P、Q两点之间的区域有带电粒子射出，这些带电粒子速度大小又是多少？20. 如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场。在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场，一质量为m，带电量为q的粒子重力不计经过电场中坐标为的P点时的速度大小为，方向沿x轴负方向，然后以与x轴负方向成角进入磁场，最后从坐标原点O射出磁场。求：匀强电场的场强E的大小；匀强磁场的磁感应强度B的大小粒子从P点运动到坐标原点O所用的时间。答案和解析1.【答案】C【解析】解：在条形磁铁内外都有磁场，套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量而内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，抵消越多，总磁通量越少，1，2在同一位置，1的外部面积大，则向右的磁通量大，故，2，3面积一样，3位于条形磁铁中间，外部磁感应强度小，则向右磁通量小，则；可知：故选：C。2.【答案】A【解析】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，如图所示：故轨道半径：根据牛顿第二定律，有：解得：联立解得：故在磁场中的运动时间：故选：A。3.【答案】A【解析】解：小球向下运动的过程中，在水平方向上受向右的电场力qE和水平向左的洛伦兹力qvB和管壁的弹力N的作用，水平方向上合力始终为零，则有：在竖直方向上受重力mg和摩擦力f作用，其中摩擦力为：在运动过程中加速度为：A、由式可知，图象是一条直线，且N随v的增大而减小，选项A正确。B、由可知，小球向下运动的过程中，速度的变化不是均匀的，所以加速度的变化也不是均匀的，选项B错误。C、由可知，在速度增大的过程中，摩擦力是先减小后增大的在达到最大速度之前，结合式可知加速度先增大后减小，C图体现的是加速度先减小后增大，所以选项C错误。D、在速度增到到最大之前，速度是一直增大，而图D体现的是速度先减小后增大，所以选项D错误。故选：A。4.【答案】C【解析】交流电源的周期等于粒子圆周运动的周期，为：，由于氚核的较大，则加速氚核的交流电源的周期较大；根据得，粒子出D形盒时最大速度为，最大动能为：；由于氚核的较小，则氚核获得的最大动能较小，故ABD错误，C正确。故选C。5.【答案】C【解析】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为0，如下图所示：由此可知，外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，即；依据几何关系及三角知识，则有：；解得：P或Q通电导线在a处的磁场大小为；当P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何关系，及三角知识，则有：；因外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，磁场大小为；最后由矢量的合成法则，那么a点处磁感应强度的大小为，故C正确，ABD错误。故选C。6.【答案】B【解析】在电场中做类似平抛运动过程，根据分运动公式，有：水平方向：竖直方向：只有磁场时，做匀速圆周运动，轨迹如图所示：结合几何关系，有：解得：洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：联立解得： 故故选B。7.【答案】B【解析】根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：，则：，n由材料决定，故U与材料有关；U还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误、B正确；C.根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则；故C错误；D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误；故选B。8.【答案】D【解析】闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流，故AB错误；闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电阻R增大，电流减小，根据右手螺旋定则，A线圈产生的磁场方向为顺时针沿铁环，且磁感应强度在减小。则通过线圈B的磁通量减小了，根据楞次定律可得，线圈B中产生的感应电流，其激发的磁场方向也为顺时针方向。再根据右手螺旋定则，可判定出电流表G中有的感应电流，故D正确，C错误；故选D。9.【答案】D【解析】由竖直上抛运动的最大高度公式得：；当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为，则由能量守恒得：，又由于，所以；当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，所以，故ABC错误，故D正确。故选D。10. 【答案】B【解析】解：画出带电粒子运动的可能轨迹，B点的位置可能有下图四种如图所示A、如图，分别是正负电荷的轨迹，正负电荷都可能故A错误B、如图，粒子B的位置在、，速度方向斜向下，跟在A点时的速度大小相等，但方向不同，速度不同，B的位置在、，速度方向斜向上，跟在A点时的速度大小相等，方向相同，速度相同故B正确CD、根据轨迹，粒子经过边界时入射点与出射点间的距离与经过边界时入射点与出射点间的距离相同，与速度无关所以当初速度大小稍微增大一点，但保持方向不变，它仍有可能经过B点，改变速度偏角，粒子经过上时两点间的距离发生变化，粒子不会经过B点，故CD错误故选：B分析带电粒子的运动情况：在无磁场区域，做匀速直线运动，进入磁场后，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，画出可能的轨迹，作出选择带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹往往要抓住圆的对称性和几何知识进行分析11.【答案】ABC【解析】解：A、磁感应强度的定义式采用比值定义法，B与F、IL无关故A错误B、当通电导体与磁场平行时不磁场力，所以一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场故B错误C、通电导线在磁场中受力越大，磁场不一定越强，还与电流元、导体与磁场方向间的关系有关故C错误D、磁感应强度的方向一定与该处电流的受力方向垂直故D正确本题选错误的，故选ABC 12.【答案】AC【解析】A.由图可知：无穷远处电势为零，有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以，和带有异种电荷，故A正确；B.电场强度等于图中曲线斜率，处的斜率不为零，故电场强度不为零，故B错误；C.负电荷从移到，电势增大，电势能减小，故C正确；D.负电荷从移到，曲线斜率减小，电场强度减小，所以，受到的电场力减小，故D错误。故选AC。13.【答案】AD【解析】A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；B.由加速电场方向可知粒子带正电，粒子在速度选择器中做直线运动，电场力方向向右，因此粒子受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知磁场垂直于纸面向外，故B错误；C.根据知，知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；D.根据知，则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确。故选AD。14.【答案】ACD【解析】解：画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，A、当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，可知粒子半径，加速场根据动能定理：，根据洛伦兹力提供向心力可得：，联立可得：，故A正确；B、设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系：可得：，根据几何关系可得粒子打中区域的长度：，故B错误；C、粒子在磁场中运动的周期为：粒子在磁场中运动的最大圆心角：，所以粒子在磁场中运动的最长时间为：，故C正确；D、当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能：，根据洛伦兹力提供向心力可得：，联立可得能打到N板上的粒子的最大动能为：，故D正确。故选：ACD。15.【答案】ACD【解析】解：A、根据电阻定律得：磁流体发电机模型的内阻为：，故A正确。B、根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，稳定时进入电磁场中离子做匀速直线运动，有：，解得电动势为：故B错误。C、根据闭合电路欧姆定律有：，故C正确。D、路端电压为：，故D正确。故选：ACD。16.【答案】；1100【解析】解：、由图示可知，开关分别接1、2时表头与电阻并联，此时电表为电流表，可以用来测电流，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大，第1档为大量程，那么S接2时量程较小，故A正确；B、由图示可知，开关分别接3、4时电源接入电路，此时多用电表为欧姆表，可以用来测电阻，的最大阻值小于的最大阻值，则接触点4时为“”挡位，故B错误；C、由图可知当转换开关S旋到位置5、6时表头与电阻串联，此时电表为电压表，可以用来测电压。电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故C错误；D、因为6档共用一个表头，所以测电压时外部电源的正极应该接在A表笔上，故A为红表笔，根据红进黑出的原则可知，使用多用电表各挡位时，电流均由A表笔一侧流入表头，故D正确；故选：AD；、若所选挡位为直流100mA挡，由图2所示可知，其分度值为2mA，则示数为。B、若所选挡位为电阻挡，由图2所示可知，示数为：；用多用电表正确测量了一个约的电阻后，要继续测量一个阻值约的电阻，首先要把选择开关置于挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BAD；根据闭合电路欧姆定律可知，当时，的功率最大，则随着的增大，P先增大后减小，但不会减小为零，故C正确，ABD错误，故选：C。故答案为：；1100；。17.【答案】B 【解析】解：电流表的量程是电流表的一半，但电阻值约为待测电阻的，所以需要给电流表串联一个定值电阻，将待测电阻与电流表并联即可。电流表的量程是电流表的一半，电流表的内电阻与的和与待测电阻接近，所以定