河北省博野中学2019_2020学年高二物理12月月考试题.docx

河北省博野中学2019-2020学年高二物理12月月考试题一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（）A. M、N两点的电场强度相同B. M、N两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由M点移到C点,电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时,电势能一定增加2. 某种位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,平行金属板A、B和介质P构成电容器,在可移动介质P向右匀速移出的过程中( ) A. 电容器的电容变大 B. 电容器的电荷量保持不变C. M点的电势比N点的电势低 D. 流过电阻R的电流方向从M到N3. 如图所示条形磁铁竖直放置，N极向下，有大小两只圆形线圈a、b套在磁铁中部同一水平位置，则（）A. 穿过线圈的总磁通量是向上的B. 穿过两只线圈的磁通量均为零C. 穿过大线圈a的磁通量大D. 穿过小线圈b的磁通量大4. 在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（）A. 一定带正电B. 速度C. 若速度,粒子在板间的运动是类平抛运动D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,仍做直线运动5. 如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将ab两点接入电源两端，若电阻丝ab段受到的安培力大小为F，则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为（ ）A. FB. C. 2FD. 3F6. 如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从图示看，线框ab将A. 保持静止不动 B. 逆时针转动C. 顺时针转动D. 发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向7. 如图所示，闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程经过水平匀强磁场区域，虚线为该磁场的竖直边界，已知磁场区域的宽度大于圆环的直径若不计空气阻力，则A. 圆环在摆动过程中始终产生感应电流B. 圆环在摆动过程中,机械能始终守恒C. 圆环在磁场区域中摆动时,机械能守恒D. 圆环最终将静止在竖直方向上8. 如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（）A. B. C. D. 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9. 两个圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕环心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（）A. A可能带正电且转速减小B. A可能带正电且转速增大C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大10. 如图所示,等腰直角三角形abc的直角边长度为L,该区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场,在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1：t2：t3=2： 2：1，不计粒子的重力,下列说法正确的是 A. 三个速度的大小关系一定是B. 三个速度的大小关系可能是C. 粒子的比荷 D. 粒子的比荷11. 如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度顺时针转动阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接下列判断正确的是（）A. 金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B. 通过电阻R的电流的最小值为,方向从Q到PC. 通过电阻R的电流的最大值为D. OM两点间电势差绝对值的最大值为12. 如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（）A. 刚进入磁场时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场上边界的高度h可能小于三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13. （1）下左图螺旋测微器读数为_mm，下右图游标卡尺读数为_mm.（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982。（以下计算结果均取整数）为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为_的电阻与表头串联为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为_的电阻与表头并联14. 某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值，实验提供的器材如下：A待测电阻Rx约200）；B电源（电动势E约1.4V，内阻r约10）；C灵敏电流计G（量程1mA，内阻Rg200）；D电阻R150；E电阻R2200；F滑动变阻器R3（阻值范围为050）；G滑动变阻器R4（阻值范围为0500）；H开关，导线若干。（1）由于电源电动势未知，该实验小组经过分析后，设计了如图（a）所示的电路测量。部分步骤如下：先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计读数I1接近满偏；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S2，读出此时灵敏电流计的示数I2。根据实验要求，定值电阻a应选_；滑动变阻器R应选 _。（选填器材前的标号）若实验中I10.90mA，I20.54mA，则电源电动势为_V。（2）测出电动势后，该小组成员在图（a）的基础上，去掉两开关，增加两支表笔M、N，其余器材不变，改装成一个欧姆表，如图（b）所示，则表笔M为_（选填“红表笔”或“黑表笔”）。用改装后的欧姆表测量待测电阻Rx阻值，正确操作后，灵敏电流计读数如图（c）所示，则待测电阻Rx的阻值为_。四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）15. 如图，在x0y平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为x=5L的直线。磁场方向垂直纸面向外、一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0，垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45角进入匀强磁场。已知OQ=L，不计粒子重力。求：（1）P点的纵坐标；（2）要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B的取值范围。16. 如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示求（1）在04s内穿过线圈的磁通量变化量；（2）前4s内产生的感应电动势；（3）6s内通过电阻R的电荷量q17. 如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为重力加速度大小为g。求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；（2）电阻的阻值。答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】根据电场线的分布确定电场强度的大小和方向；根据沿电场线方向电势逐渐降低判断电势的高低；根据电场力做功判断电势能的变化。解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道电场力做功与电势能的变化关系。【解答】A.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，M、N两点的场强大小相等，方向不同，故A错误；B.沿着电场线方向电势逐渐降低，可知M、N两点电势不等，故B错误；C.负电荷由M点移到C处，电势增加，电势能减小，故电场力做正功，故C正确；D.无穷远处电势为0，负电荷电势能为0；N点电势为正，负电荷电势能为负，所以负电荷由无穷远处移到N点时电势能减小，故D错误。故选：C。2.【答案】D【解析】【分析】根据电容的决定式C=，分析电容的变化，电容器板间电压不变，由电容的定义式C=分析电荷量的变化，即可确定流过电阻R的电流方向。本题是电容器的动态分析问题，在抓住电容器电压不变的基础上，根据电容的决定式和定义式结合分析。【解答】介质P向右匀速移出的过程中，介电常数减小，根据电容的决定式C=，分析可知电容变小，而电容器的电压不变，由C=分析可知其电荷量变小，电容器处于放电状态，由图可知，上极板带正电，则流过电阻R的电流方向从M到N，M点的电势比N点的电势高，故ABC错误，D正确。故选D。3.【答案】D【解析】【分析】磁通量可形象描述垂直穿过线圈的条数，具体是（BS）对于同种大小的圆环，磁感线越密则磁通量越大对于同种的磁场，圆环的面积越大则磁通量越大当有两种方向的磁场穿过线圈时，要根据抵消后剩余磁通量确定本题要注意的是：圆环所在的磁感线不全是一样的方向，存在抵消的现象因此面积越大，抵消的条数越多，则磁通量越小【解答】AB、磁铁的磁感线的分布是：外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，正好构成闭合曲线对于a、b圆环，通过两环的磁感线在磁铁内部是向下的，而磁铁外部是向上，所以存在抵消情况由于磁铁外部磁通量的和等于内部的磁通量，所以总磁通量的方向向下故AB错误；CD、通过b圆环的磁感线向上（磁铁外部）的磁感线少，将磁铁内部磁感线抵消少，所以b的磁通量比a的磁通量大，即故C错误，D正确故选：D4.【答案】B【解析】解：A、粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小F=qvB=qE，两个力平衡，速度v=，粒子做匀速直线运动。故A错误，B正确。C、若速度v，则粒子受到的洛伦兹力大于电场力，使粒子偏转，做曲线运动；但洛伦兹力方向不断变化，故合力不恒定，不是类似平抛运动；故C错误。D、此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动。故D错误。故选：B。带电粒子进入复合场，受电场力和洛伦兹力，通过比较电场力和洛伦兹力的大小和方向，判断是否平衡，从而确定能否沿虚线路径通过解决本题的关键知道在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关5.【答案】B【解析】【分析】本题考查了通电导体在磁场中受到的安培力，各段时的电流的大小不相等，要使用闭合电路的欧姆定律分别计算出各段的电流的大小，然后计算安培力是解题的正确思路。题目的难度中档根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，根据闭合电路的欧姆定律计算出各段上的电流大小，再计算出各段安培力的大小，然后使用平行四边形定则合成即可。【解答】ab受力：Fab=BIL=F，acb受力：有效长度为L，电流为ab的电流的，则其受力为：=，二力方向相同，则合力为1.5F，故ACD错误，B正确。故选B。6.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查楞次定律，解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，引起线圈电流的变化，使得通电螺旋管的磁场强度发生变化，引起闭合矩形线框的磁通量发生改变。【解答】ABCD.当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，引起线圈电流减小，通电螺旋管穿过线框的磁场强度减小，引起闭合矩形线框的磁通量减小，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，线框所在位置的磁场方向大致是水平的，要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以线框顺时针转动，故C正确，ABD错误。故选C。7.【答案】C【解析】解：A、只有当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流。故A错误。B、当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒。故B错误。C、整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒。故C正确。D、在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置。故D错误。故选：C。圆环向右穿过磁场后，会产生电流，根据能量守恒求解当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流最终整个圆环在磁场区域来回摆动，不产生感应电流，机械能守恒本题为楞次定律的应用和能量守恒相合注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化8.【答案】B【解析】【分析】解答本题的关键是正确利用几何关系弄清线框向右运动过程中有效切割长度的变化，然后根据法拉第电磁感应定律求解，注意感应电流方向的正负。本题考查图象问题，图象具有形象直观特点，通过图象可以考查学生综合知识掌握情况，对于图象问题学生在解答时可以优先考虑排除法，通过图象形式、是否过原点、方向等进行排除。【解答】A.开始进入时，边bd切割磁感线，产生逆时针方向电流，即为正方向，且由于线框匀速运动，产生的感应电动势恒定，感应电流也恒定，故A错误；BCD.线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为边ac产生的感应电动势减去bd边在磁场中产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ad边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变，故B正确，CD错误。故选B。9.【答案】BC【解析】【分析】A环转动时产生等效电流，若电流产生的磁场使B中的磁通量发生变化，则可以在B中产生感应电流；则根据楞次定律可判断A中带电及转动情况。本题为楞次定律应用的逆过程，要明确B中感应电流是因为B中的磁通量发生变化引起的，同时还应知道由于A的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关。【解答】AB.由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，故B正确，A错误；CD.若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，即A应带负电，且电流应减小，即A的转速应减小，故C正确，D错误；故选：BC。10.【答案】BC【解析】【分析】三种相同的带电粒子从b点出发沿相同的方向进入磁场，做半径不同的匀速圆周