河南省豫北名校2020-2021学年高二上学期物理12月质量...

更新时间：2021-09-14 浏览次数：63 类型：月考试卷

一、单选题

1. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　）

A . 穿过线圈的磁通量为零磁感应强度一定为零 B . 磁通量发生变化，一定是磁感应强度发生了变化 C . 磁感应强度较大，穿过闭合回路的磁通量可能较小 D . 磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大

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2. 在赤道附近的操场上，三位同学用如图所示的装置研究利用地磁场发电的问题，他们把一条电线两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上形成闭合回路两个同学匀速摇动这条电线的一段，另外两位同学在灵敏电流计旁观察指针摆动情况下列说法正确的是（　　）

A . 观察到感应电流大小不变 B . 当电线在最低点时，观察到感应电流最大 C . 为了使指针摆动明显，摇动电线的两位同学站立的方向应沿南北方向 D . 为了使指针摆动明显，摇动电线的两位同学站立的方向应沿东西方向

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3. 图中虚线是某电场的一组等势面两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（　　）

A . 两粒子的电性相同 B . a点的场强大于b点的场强 C . b点的电势高于a点的电势 D . 与P点相比两个粒子的电势能均减小

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4. 如图所示，某电器内的部分电路，C为电容器，L为电感器下列说法正确的是（　　）

A . 当输入端输入直流电时输出端无输出 B . 当C为容量较大的电容、L为自感系数较大的电感器、输入端只输入高频交流电时，输出端几乎无输出 C . 当C为容量较大的电容、L为自感系数较小的电感器、输端只输入低频交流电时，输出端几乎无输出 D . 当C为容量较小的电容、L为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时，输出端几乎无输出

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5. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中（　　）

A . 感应电动势大小不变，且 $\text{[math]}$ ＞ $\text{[math]}$ B . 感应电动势大小不变，且 $\text{[math]}$ ＜ $\text{[math]}$ C . 由于速率不断增大所以感应电动势不断变大，且 $\text{[math]}$ ＞ $\text{[math]}$ D . 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且 $\text{[math]}$ ＜ $\text{[math]}$

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6. 如图所示，水平桌面上放有一空心圆柱薄铝管，在铝管的上方有一强磁铁，把强磁铁沿铝管中心轴线由静止释放。在磁铁靠近铝管的过程中，下列判断正确的是（　　）

A . 铝管对桌面的压力增大，铝管有扩张的趋势 B . 铝管对桌面的压力减小，铝管有扩张的趋势 C . 铝管对桌面的压力增大，铝管有收缩的趋势 D . 铝管对桌面的压力减小，铝管有收缩的趋势

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7. (2020高二下·洛阳月考) 在如图所示的电路中，闭合开关后，一带电油滴恰好静止在平行板电容器两极板间，电流表和电压表均为理想电表。若将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则（）

A . 电压表示数减小 B . 电流表示数减小 C . 油滴将向下运动 D . 电路的总功率增大

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8. 如图，内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V，60W”的灯泡串联后接在电压为220V的恒压电源两端，灯泡正常发光，则（　　）

A . 电路中的电流约为1A B . 电解槽中将电能转化为化学能的功率为58.7W C . 电解槽的发热功率为60W D . 整个电路消耗的总功率为60W

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9. 一交流电压的瞬时值表达式为u＝220 $\text{[math]}$ sin50πt（V），下列判断正确的是（　　）

A . 该交流电压的频率为50Hz B . t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为55 $\text{[math]}$ V C . 直接用电压表测该交流电压，其示数为220V D . 若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W

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10. 如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v₁ ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在四分之一圆周上；若粒子射入速率为v₂相应的出射点分布在三分之一圆周上不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v₁：v₂为（　　）

A . $\text{[math]}$ ：1 B . $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ C . 1： $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$

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11. 图示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场，一束等离子体（含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场，金属板P、Q通过导线与电阻R相连接，不计粒子重力，则电路稳定后（　　）

A . R中有由a→b方向的电流 B . 若只增大粒子入射速度，则P、Q两板间的电压减小 C . 若只减小两金属板的间距则通过R的电流增大 D . 若只改变磁场的磁感应强度大小，则通过R的电流保持不变

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12. 如图甲所示为由一个水平放置的电容器和一个竖直放置的环形导体构成的电路，电容器的电容为C，两板间距为d，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，质量为m的带电粒子在平行板电容器间恰好保持静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A . 电容器上极板带正电，所带电荷量为 $\text{[math]}$ B . 电容器上极板带负电，所带电荷量为 $\text{[math]}$ C . 带电粒子带正电，所带电荷量为 $\text{[math]}$ D . 带电粒子带负电，所带电荷量为 $\text{[math]}$

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二、多选题

13. 如图所示的电路中，L为自感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（　　）

A . 合上开关S时，A，B同时亮，之后B变暗直至熄灭，A变亮 B . 合上开关S时，A先亮，B后亮 C . 断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭 D . 断开开关S时，A，B两灯都亮一下再逐渐熄灭

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14. 如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是（　　）

A . ＋Q在小球处产生的场强为 $\text{[math]}$ B . ＋Q在小球处产生的场强为 $\text{[math]}$ C . ＋q在O点产生的场强为 $\text{[math]}$ D . ＋q在O点产生的场强为 $\text{[math]}$

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15. 如图所示，空间内有两个平行边界，在边界外侧有垂直于平面向外的匀强磁场，左侧区域的磁感应强度为B₁ ，右侧区域的磁感应强度为B₂ ，两边界间有水平向右的匀强电场，电场强度为E。在左侧边界A点有一个质量为m，电荷量为+q的粒子以初速度v水平向右进入电场，已知两边界间的距离为 $\text{[math]}$ ，下列关于粒子运动的说法正确的是（　　）

A . 粒子从左向右经过电场的时间等于从右向左经过电场的时间 B . B₁、B₂取任何数值，粒子都不可能回到A点 C . 若B₁=B₂=B，则粒子从出发到向右穿过左边界的时间可以为 $\text{[math]}$ D . 若B₁=B₂=B，则粒子向右穿过左边界时离A点的距离可以为 $\text{[math]}$

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16. 如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x>0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A₁运动到A₃ ，此过程中电路中的电功率保持不变。A₁的坐标为x₁=1m，A₂的坐标为x₂=2，A₃的坐标为x₃=3m，下列说法正确的是（　　）

A . 回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势 B . 金属棒在A₁与A₃处的速度之比为2：1 C . 金属棒A₁到A₂与A₂到A₃的过程中通过导体横截面的电量之比为5：7 D . 金属棒A₁到A₂与A₂到A₃的过程中产生的焦耳热之比为3：4

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三、实验题

17. 某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻不计的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和电阻连接。将磁铁置于螺线管正上方由静止释放，穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落过程中受到的阻力远小于磁铁的重力，并且磁铁不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h。
计算机屏幕上显示出如图的UI—t曲线。
1. （1）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，第二个峰值大于第一个峰值的原因是；
2. （2）如果仅将h略微减小，两个峰值都会（选填“减小”“不变”或“增大”）；
3. （3）如果仅增大电阻的阻值，两个峰值都会（选填“减小”“不变”或“增大”）。
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18. 某实验小组需测一个待测电阻R_x（230Ω～260Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；

电流表A₁：量程0～500μA，内阻r₂为1000Ω；

电流表A₂：量程0～l0mA，内阻r₁约50Ω；

滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω，额定电流2A；

定值电阻R₂=5000Ω；

定值电阻R₃=500Ω；

电键S及导线若干。

要求实验中尽可能准确测量R_x的阻值，请回答下面问题：
1. （1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表（选填“A₁”或“A₂”）串联定值电阻（选填“R₂”或“R₃”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
2. （2）如图所示，两位同学分别设计了测量电阻R_x的电路原理图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选择电路图(选填“甲”或“乙”)。
3. （3）若所选测量电路中电流表A的读数为I=5.0mA，改装后的电压表V读数如图丙所示，则电压表V读数是V。根据电流表A和电压表V的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R_x=Ω。
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四、解答题

19. 某匀强电场中的一组等势面如图虚线所示，A、B、C、D相邻两点间距离均为5cm，P点和C点间的距离为2cm，求：
1. （1）匀强电场的场强E的大小；
2. （2） P点的电势 $\text{[math]}$ ；
3. （3）把q=2×10^-5C的正点电荷由B点移到P点，电场力做的功。
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20. 如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度B=1×10^-4T。现有一比荷为 $\text{[math]}$ 的正离子（不计重力），以速度 $\text{[math]}$ m/s从O点垂直磁场射入，α=60°，离子通过磁场后刚好直接从A点射出，之后进入电场。求：
1. （1）离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R；
2. （2）离子进入电场后经多少时间再次到达x轴上；
3. （3）若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，仍能从A点射出，求所加磁场磁感应强度的最小值。
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21. (2017高二下·新化期中)
如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v₀ ．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．
1. （1）求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；
2. （2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；
3. （3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E_p ，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q．
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