高二上学期12月物理试题

铜峡市高级中学吴忠中学青铜峡分校2020—2021学年（一）高二物理月考测试卷一、选择题（本小题共12小题，每题4分，共计48分；其中1—9题只有一个选项正确，10—12题至少有一个选项正确。）1.了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。则以下符合事实的是（）A.荷兰物理学家洛伦兹发现了磁场对通电导线的作用力B.库伦提出分子电流假说，揭示了磁现象的电本质C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向【答案】C【解析】【详解】A．安培发现了磁场对通电导线的作用力，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用力，故A错误；B．安培提出分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，故B错误；C．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C正确；D．安培定则也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间的关系定则，故D错误。故选C。2.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（）A.根据磁感应强度定义，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B.磁场中某点B的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C.通电导线放在磁场中某点，该点磁感应强度等于导线所受安培力与导线中电流和导线长度乘积比值D.在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密的地方磁感应强度B大些，磁感线疏的地方磁感应强度B小些【答案】D【解析】【详解】A．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不能说磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比，故A错误；B．磁场中某点B的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向不一致，它们之间的关系用左手定则来判断，故B错误；C．通电导线放在磁场中某点，该点磁感应强度等于导线所受安培力与导线中电流和导线长度乘积的比值，应满足通电导线垂直放入磁场中这一条件，否则不成立，故C错误；D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线的疏密反映磁感应强度B的大小，磁感线越密集则磁感应强度B越大，磁感线越稀疏则磁感应强度B越小，故D正确。故选D。3.如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为A.0 B.0.5 C. D.【答案】C【解析】【详解】试题分析：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确，选项ABD错误．考点：安培力【名师点睛】由安培力公式进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义．4.如图所示，在M、N处各有一条垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等方向相反的恒定电流，O点是MN连线的中点．其中N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1.则O点的磁感应强度大小为A.2B1 B.C.B1 D.0【答案】A【解析】【详解】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向相同，由于O点是MN连线的中点，则两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点在O点的磁感应强度大小为2B1，故选A．5.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则（）A.A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D.A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮【答案】A【解析】【详解】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流I减小，A灯变暗。A灯和电源的内电压都减小，由闭合电路欧姆定律得知并联部分电压增大，B灯变亮。由总电流减小，而通过B灯的电流增大，可知通过C灯的电流减小，则C灯变暗。故选A。6.下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外，故A错误；B．直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流形成的磁场方向（从上向下看）为逆时针方向，故B错误；C．根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误；D．从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。故选D。7.匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是()A.若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下B.若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下C.若粒子带负电，运动速率v一定减小D.若粒子带正电，运动速率v一定增大【答案】B【解析】【详解】试题分析：由左手定则可知，若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向上；若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确，A错误；因洛伦兹力不做功，故无论是正电还是负电，粒子的速率都是不变的，故选项CD错误；故选B.考点：左手定则【名师点睛】此题是对左手定则的考查；要知道判断带电粒子在磁场中的受力方向用左手定则，注意四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动方向的反方向，这是易错点；洛伦兹力对带电粒子是不做功的.8.一个用于加速质子回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（）A.增大匀强电场间的加速电压B.减小匀强磁场的磁感应强度BC.减小狭缝间的距离D.增大D形盒的半径R【答案】D【解析】【详解】AC．粒子在磁场中运动最大半径为D形盒半径R，此时对应的速度、动能最大，由牛顿第二定律可得最大动能联立可得分析表达式可知最大动能与加速电压、狭缝间的距离无关，故AC错误；BD．由前面推导动能表达式可知增大匀强磁场的磁感应强度B，增大D形盒的半径R，可使最大动能增大，故B错误，D正确。故选D。9.如图所示，在条形磁铁S附近悬挂一个圆线圈，线圈与水平磁铁一平面内，当线圈中电流沿图示的方向流动时，将会出现（）A.线圈向磁铁平移B.线圈远离磁铁平移C.从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D.从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁【答案】D【解析】【详解】线圈通以顺时针的电流，由于处于S极的磁体附近，根据左手定则可得，线圈左边受垂直纸面向外的安培力，线圈右边受垂直纸面向内的安培力，从上往下看，导致线圈逆时针转动，由于磁场的不均匀，导致线圈受到安培力的作用下向磁铁靠近。故选D10.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则A.放在a处的小磁针的N极向左B.放在b处的小磁针的N极向右C.放在c处的小磁针的S极向右D.放在a处的小磁针的N极向右【答案】BD【解析】【详解】解：由右手螺旋定则可知,螺线管右端是N极,左端为S极;因螺线管内部磁感线是由S极指向N极的,由于小磁针静止时N极指向为磁场方向.因此小磁针abc的N极都向右,故BD正确,AC错误;11.在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为某电阻R的U﹣I图象．用该电源与电阻R直接连成一闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为0.5ΩB.电源电动势3V，内电阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源的效率为50%【答案】BD【解析】【详解】A．图线b的斜率表示电阻，所以电阻为故A错误；B．根据闭合电路欧姆定律得U=EIr，知当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则故B正确；C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为故C错误；D．电源的效率为故D正确．12.速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是A.速度选择器的P1极板带负电B.该束带电粒子带正电C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大D.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1【答案】BC【解析】【详解】AB．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电。在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电。故A错误，B正确。C．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得．可见，由于v是一定的，B不变，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，则半径r越小，则越大。故C正确。D．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故D错误。

故选BC。二、实验题（共2小题，共计17分）13.用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量∶(1)旋动部件________（填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。(2)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________（填“S”或“T”），使电表指针对准________（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线。(3)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_____Ω。(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很大，为了测量更准确应该选择的挡位是_______（填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）(5)无论用多用电表进行何种（直流）操作测量，电流都应该是从_____表笔流出由_______表笔流入多用电表。（填“红”或“黑”）【答案】①.S②.T③.电阻④.1900⑤.×10⑥.黑⑦.红【解析】【详解】(1)[1]电表使用前先进行机械调零，即调节机械调零旋钮S。(2)[2][3]将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，进行的是欧姆调零操作，需调节欧姆调零旋钮T，使电表指针对准电阻的“0”刻线。(3)[4]欧姆表的读数为(4)[5]当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很大，说明待测电阻较小，为了测量更准确应该选择小倍率的挡位，即×10，使指针指示中央位置附近。(5)[6][7]无论测直流电流还是电压，电流都是从红表笔流入多用表，从黑表笔流出，否则指针偏转错误可能会打弯指针。14.小明测定干电池的电动势和内阻，实验室有如下实验器材：干电池一节(电动势约为1.5V)量程为3.0V的电压表V1量程为15V的电压表V2量程为0.6A的电流表A1量程为3.0A的电流表A2最大阻值为20Ω的滑动变阻器R1最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2开关一个，导线若干。根据所学的知识回答下列问题：（1）为了减小实验误差，实验中电压表应选择__________（填“V1”或“V2”）；电流表应选择_______（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择__________（填“R1”或“R2”）。（2）考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是___________（填“电流表分压”或“电压表分流”）（3）将如图所示中的器材，在实物图中用笔画线代替导线，将电路连接线补充完整_________。（4）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U－I图象，则干电池的电动势E=__V，内电阻r=____Ω。（保留两位有效数字）【答案】①.V1②.A1③.R1④.“电压表分流”⑤.⑥.1.5⑦.1.0【解析】【详解】（1）[1][2][3]．一节干电池的电动势为1.5V，则为了减小实验误差，实验中电压表应选择V1；电路中的电流不超过0.6A，则电流表应选择A1；滑动变阻器应选择R1。（2）[4]．考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流。（3）[5]．电路连接如图：（4）[6]．由U=EIr结合图像可知，干电池的电动势E=1.5V，内电阻三、计算题（共4小题，共计35分）15.如图所示，为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱读数为Ω时，电压表读数为；当电阻箱读数为为Ω时，电压表读数为。（1）求电源的电动势和内阻。（2）当电阻箱读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值为多少？（注意写出推导过程）【答案】（1）E=6V，r=1Ω（2）R=1Ω时最大输出功率为9W.【解析】【详解】（1）根据可得：解得E=6Vr=1Ω（2）电源输出功率因为一定，则当，即R=r时最小，此时P最大，即当外电阻电阻等于电源内阻时，输出功率最大，即R=r=1Ω；此时最大输出功率16.如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=