【文档说明】广东省揭阳市惠来县第一中学2022-2023学年高二下学期第一次月考 物理 答案.docx,共(15)页,1.835 MB,由小赞的店铺上传
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惠来县第一中学2022-2023学年度第二学期第一次月考高二物理试题(满分100分,请把答案填在答题卷上,考试结束后只交答题卷。)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分;在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求
,选对的得4分,选错或不答的得0分。1.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,abBBB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,abBBC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在
a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【解析】【详解】AB.磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可知abBB故A正确,B错误;CD.安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B
、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度方向的夹角有关,故同一通电导线放在a处受到的安培力可能大于、等于、小于放在b处受到的安培力,故CD错误。故选A。2.如图所示,两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上,当导线环中通有反向电流后,两导线环
开始运动,以下关于两导线环运动情况的说法正确的是()A.二者相互靠近,各自做匀变速直线运动B.二者相互远离,各自做加速度减小的直线运动C.二者相互靠近,各自做加速度减小的直线运动D.二者相互远离,各自做加速度增大的直线运动【答案】B【解析】【详解
】依题意,根据安培定则与左手定则,可知反向电流相互排斥,则两导线环将相互远离,在逐渐远离的过程中,两导线环所在处的磁场逐渐减弱,则受到的安培力逐渐减小,根据牛顿第二定律可知,加速度减小,所以两导线环做加速度减小的直线运动。故选B。3.将长度1ml=的导线ac从中点b折成如图所示的形状
,放于0.08TB=的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直。若在导线abc中通入25AI=的直流电,则整个导线所受安培力的大小为()A.3NB.3N2C.2ND.4N【答案】A【解析】【详解】由题意知导线在磁场内的有效长度为2sin60sin602lLl==故整个通电导线受到的安培力的大小为3
sin600.08251N3N2FBILBIl====故选A。4.质谱仪可以用来分析同位素。如图所示,在容器A中有互为同位素的两种原子核,它们可从容器A下方的小孔1S无初速度飘入加速电场,经小孔3S垂直进入匀强磁场,分别打到M、N两点,距离3S
分别为12xx、.则分别打到M、N的原子核质量之比为()A.12xxB.12xxC.2122xxD.2221xx【答案】C【解析】【详解】设原子核的质量为m,电荷量为q,进入磁场时的速度大小为v,则粒子在电场中加速的过程,由动能定理得212qUmv=得速度为2
qUvm=在磁场中,洛伦兹力提供向心力2mvqvBr=代入速度得12mUrBq=由题知112xr=,222xr=,因此有111222rxmrxm==得原子核质量之比为212221xmxm=5.如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直
螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法中正确的是()A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的
趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大【答案】D【解析】【详解】AB.当滑动触头P向下移动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,从而判断出穿过线圈a的磁通量增加,根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针,故A错误
,B错误;C.根据微元法将线圈a无线分割根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势,或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加,故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈a应有收缩的趋势,故C错
误;D.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈a和b看作两个条形磁铁,不难判断此时两磁铁的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,D正确。故选D。6.两个质量、电荷量均相等的带电粒子a、b
,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示。粒子重力不计,则下列说法正确的是()A.a粒子带正电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子在磁场中运动的速率较大D.b粒子在磁场中运动时间较长【答案】C【解析】【详解】A.由于a带电粒子进入磁场后向
下偏转,根据左手定则可以判断出它带负电,相反粒子b就带正电,选项A错误;B.由图看出粒子a的偏转半径较小,根据洛伦兹力提供向心力可知2vBqvmR=解得mvRBq=故半径越小的速度也会越小,则再由FBqv=洛,速度小的洛伦兹力就小,故a粒子在磁场中所受
洛伦兹力较小,选项B错误,C正确;D.又因为粒子在磁场中周期为2mTBq=,粒子的质量m、电荷量q都相等,故周期相等,但b粒子在磁场中的偏转角比较小,故由粒子在磁场中的时间360tT=,可知b粒子在磁场中运动时间较短,选项D错误。故选C
。7.某国产直升机在我国某地上空悬停,长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动(俯视),转动角速度为。该处地磁场的水平分量为xB,竖直分量为yB。叶片的近轴端为a,远轴端为b。忽略转轴的尺寸,则叶片中感应电动势为()A.12xBL,a端电势高于b
端电势B.212xBL,a端电势低于b端电势C.212yBL,a端电势高于b端电势D.212yBL,a端电势低于b端电势【答案】D【解析】的【详解】我国某地上空地磁场方向有向下的分量,大小为yB,当螺旋
桨叶片在水平面内顺时针匀速转动(俯视)时,根据右手定则可知,a端电势低于b端电势;大小为20122yyLEBLBL+==故选D。二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上
的选项符合题目要求,全选对的得6分,漏选的得3分,有选错或不答的得0分。8.图中带电粒子在磁场中运动时,所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外的是()A.B.C.D.【答案】BD【解析】【详解】根据左手定则可知,选项A中带电粒子所受洛伦兹力的方向竖直向上,选项B中带电粒子所受洛伦兹
力的方向垂直纸面向外,选项C中带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向左,选项D中带电粒子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外。故选BD。9.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空
隙,下列说法正确的是()A.离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B.离子从磁场中获得能量的C.增大D形盒的半径,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大D.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子在D型盒中运动的时间变短【答案】CD【解析】【详解】A.根据洛
伦兹力提供向心力可得2vqvBmr=离子在回旋加速器中做圆周运动的周期2rTv=联立可得2mTqB=可知离子在回旋加速器中做圆周运动的周期与半径无关,故A错误;B.回旋加速器是利用电场加速,离子从电场中获得能量,故B错误;C.当离子在磁场中的轨道半径等于D型盒半径R时,离子具有最大速度,
最大动能,则有2mmvqvBmR=解得最大速度为mqBRvm=最大动能为2222kmaxm122qBREmvm==增大D形盒的半径,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大,故C正确;D.增大加速电场的电压,其余条件
不变,每次加速后粒子获得的动能增加,但最终的动能不变,故在磁场中加速的次数减小,带电粒子在D形盒中运动的时间变短,故D正确。故选CD。10.图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒PQ,整个装置处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B按图
乙规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程金属棒保持静止。则()A.1.5t0时刻,金属棒PQ所受安培力方向向右B.0~2t0时间内,回路中的感应电流大小和方向都不变C.0~2t0时间内,金属棒PQ所受安培力大小不变,但方向改变D.0~2t0时间内,金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左,
后水平向右【答案】BD【解析】【详解】AB.0-2t0时间内,磁通量的变化率不变,感应电动势大小方向不变,由楞次定律知流过回路的感应电流逆时针,金属棒电流方向是从P到Q,根据左手定则,1.5t0时刻,磁场方向向下,金属棒PQ所受安培力方向水平向左,故A错误,B正确;C.
根据F安=BIL0-2t0时间内,电流大小方向都不变,但是B的大小方向都会变化,因此安培力大小方向也都会变,故C错误;D.0-2t0时间内电流方向不变,金属棒PQ先是受到安培力向右,摩擦力方向水平向左,然后从t0时刻开始,受安培力向左,摩擦力方向水平向右
,故D正确。故选BD。三、非选择题:本大题共5小题,共54分。请按要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。11.
指针式多用电表是电路测量的常用工具,常用来测量电阻的阻值、电路中的电流和元件两端的电压。(1)现用多用电表测量一个定值电阻的阻值,阻值约为三千多欧姆。先将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________(请将必要步骤前的字母序号按正
确的顺序写出)。A.将选择开关旋钮转到欧姆挡“10”的位置;B.将选择开关旋钮转到欧姆挡“100”的位置;C.用两支表笔金属部分分别接触电阻的两条引线;D.根据指针所指刻度和选择开关的位置,读出电阻的阻值;的E.将两支表笔直接接触,转动“欧姆调零旋
钮”使指针指向“0Ω”;F.测量完毕后,要将选择开关旋钮转到交流电压最高挡或OFF。(2)若正确测量时指针位置如图所示,则这个电阻阻值的测量值是__________Ω。(3)将该多用电表的选择开关旋钮转到2.5
V直流电压挡,若某次实验测量直流电压时,指针位置也如图所示,则所测电压应为__________V。【答案】①BECDF②.3200或33.210③.0.85【解析】【分析】【详解】(1)[1]多用电
表测量定值电阻应先选倍率,根据待测阻值三千多欧姆,应选“100”倍率挡位,才能使指针指在中值电阻附近,再将红、黑两表笔短接进行欧姆调零,然后进行电阻测量,用红、黑两表笔分别接触电阻的两条引线,再读出电阻值,测量完毕后,要将选择开关拨到交流电压最高挡或OFF
,故正确顺序为:BECDF。(2)[2]这个电阻的测量值为32100Ω3200ΩR==(3)[3]2.5V直流电压挡,最小分度为0.05V,故电压表读数为170.05V0.85VU==12.某实验小组要测定一电池组的电动势和内
阻,选用器材如下:A.待测电池组(电动势约为3V,内阻约为1).B.电压表(量程03V~,内阻约为3k)C.电流表(量程00.6A~,内阻约为0.3)D.电流表(量程03A~,内阻约为0.1)E.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)(1)要求测量结果尽量准确,电流表应
选_______(填对应仪器前的字母代号),应选用甲、乙两电路图中的_______图电路;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的_______端;(填“a”或“b”)(3)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数
变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为2电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出UI−图像,如图丙所示。根据图像可知,电池组的电动势为_____
__V,内阻为_______。(小数点后均保留两位小数。)【答案】①.C②.甲③.b④.2.95⑤.0.90【解析】【详解】(1)[1]由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电流表应选择量程为0~0.6A的电流表,故选C。[2]若用乙电路,则电流表内阻对电
源内阻的测量的影响较大,则要测量结果尽量准确,应选用甲电路;(2)[3]闭合开关前,滑动变阻器的电阻应该最大,即滑片P应置于滑动变阻器的b端;(3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律有0()UEIrR=−+由图像纵截距及斜率可知,电池组的电动势为2.95VE=内阻为02.951.520
.900.5UrRI−=−=−=13.如图所示,在一个范围足够大、磁感应强度0.40TB=的水平匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态,且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长0
.20mL=,质量0.02kgm=,g取210m/s,求:(1)若通以如图所示方向、大小为2.0A的电流,求每根绳子受到的拉力大小;(2)若要使细线拉力恰好为零,磁场保持不变,此时电流该如何变化?的【答案】(1)0.02N;(2)2.5A,保持电流方向不变【解析】【详
解】(1)根据左手定则可得安培力的方向竖直向上,金属棒受到的安培力0.402.00.20N0.16NFBIL===对金属棒受力分析,得2FTmg+=据牛顿第三定律有TT=联立以上解得0.02NT=(2)悬线拉力恰好为零,金属棒沿竖直方向受重力和向上的安培力,根据平衡条
件可得mgIBL=解得2.5AI=保持电流方向不变14.如图所示,一个初速度为零的粒子在经U的电压加速后,垂直射入宽度为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60=,已知粒子电荷量为e,质量为m,不计粒子重力。求:(1)粒子经加速射入磁场的速度;(
2)匀强磁场的感应强度B;(3)粒子在磁场中的运动时间。【答案】(1)2eUm;(2)62meUBde=;(3)π69dmeU【解析】【详解】(1)粒子经加速电压U加速,由动能定理有212eUmv=解得2eUvm=(2)根据图中几何关系有sin60dr=粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
牛顿第二定律有2mvevBR=解得62meUBde=(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,故有ππ63sin92dsRdmtvveUeUm====15.如图所示,在竖直平面内有两根相互平行、电阻忽略不计的光滑金属导轨(足够长),两平行金属导轨间的距离0.
4mL=,在导轨间接有阻值2.0R=的电阻,一根质量为0.4kgm=的金属棒ab垂直导轨放置其上,金属棒的电阻1.0r=。整个装置处于垂直导轨所在平面的匀强磁场中,磁感应强度5TB=、方向垂直于导轨所在平面向里。现让金属棒ab沿导轨由静止开始
运动,金属棒ab下滑高度为1.2mh=时恰好达到最大速度。重力加速度为210m/s=g,求:(1)金属棒ab下滑能达到的最大速度vm;(2)金属棒ab由静止开始到达最大速度的过程中,通过电阻R的电荷量q;(3)金属棒ab由静止开始到达最大速度的
过程中,金属棒所产生的热量Q。【答案】(1)3m/s;(2)0.8C;(3)1J【解析】【详解】(1)当a=0时,速度达到最大,有mmgBIL=又mEBLv=,mEIRr=+联立可得m3m/sv=(2)根据电量的定义式qIt=又EIRr=+而平均电动势为Ent=联立可得0.8C
BLhqRr==+(3)根据能量守恒定律可得2m12mghmvQ=+总又rQQRr=+总联立解得1JQ=