四川省成都市成华区某校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题2

高二物理第Ⅰ卷（选择题共54分）一、单项选择题：（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.下列不符合物理学史实的是（）A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.卡文迪许通过扭称实验测定了静电力常量C.密立根利用油滴实验确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值D.安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质2.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是（）A.ma>mb>mc B.mb>ma>mcCmc>ma>mb D.mc>mb>ma3.微信运动步数的测量是通过内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（）A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电B.由静止突然向前加速时，电容器的电容增大C.由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表D.保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热4.静置于桌面上的水平螺线管中通有如图所示的恒定电流，螺线管正上方固定一通电直导线M，M中通有垂直纸面向里的恒定电流，导线恰与螺线管中轴线垂直，纸面内，螺线管正上方以直导线M为圆心的圆上有a、b、c、d四点。其中a、c连线恰为圆的竖直直径，b、d连线为圆的水平直径。已知a点的磁感应强度方向水平向左，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（）A.a点的磁感应强度大于c点的磁感应强度B.b、d两点的磁感应强度相同C.导线在图示位置时，通电螺线管所受的安培力竖直向下D.若将通电直导线M竖直向下移动到a点的过程中，螺线管所受安培力逐渐增大5.如图所示，用两个完全相同轻弹簧吊着一根水平铜棒，每根轻弹簧连接有力传感器（图中未画出）可测出轻弹簧弹力大小，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，当棒静止时，每个力传感器的拉力读数均为F1；当棒中通以大小为I的自左向右的电流，当棒再次静止时，每个力传感器的拉力示数均为F2，则匀强磁场B的大小为（）A. B.C. D.6.如图，边长为L的正方形abcd内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子从ab中点O处以垂直于ab的速度射入磁场，恰好从c点射出。不计粒子重力，粒子的速度大小为（）A. B. C. D.7.如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，理想电流表的示数为，则以下判断中正确的是（）A.电动机输出功率为 B.电动机两端的电压为C.电动机产生的热功率为 D.电动机的效率恰为8.如图甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，磁感应强度为B，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（）A.Ek－t图像中B.在Ek－t图像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1D.根据图像粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大9.如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xoy平面，1、2、3、4直导线与xoy平面的交点成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出，已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，设1导线在O点产生的磁感应强度为B0，下列说法正确的是（）A.4根直导线在O点的磁感应强度大小为0B.直导线1、2之间的相互作用力为吸引力C.直导线1、2在O点的合磁场的磁感应强度大小为2B0D.直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向指向O点10.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失了，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（）A.2 B. C.1 D.二、多项选择题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有一个以上的选项正确。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。11.如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A.时，振子的速度方向向左B.时，振子在O点右侧处C.和时，振子的加速度完全相同D.到的时间内，振子的速度逐渐增大12.如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计重力的带电粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电磁场中，运动轨迹如图所示，已知粒子在N点的速度比在M点的速度大。则下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.电场线方向一定垂直等势面向左C.粒子的运动轨迹一定是抛物线D.粒子从M点运动到N点的过程中电势能减小13.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A.可以经过半圆形边界的粒子的速率最小值为B.可以经过半圆形边界的粒子的速率最大值为C.在磁场中运动时间最短的粒子速率为D.在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为14.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表、示数分别为、，其变化量的绝对值分别为和；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为。在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡、、电阻均不变）,则（）A.灯泡变暗，、变亮B.C.增大D.不变15.霍尔效应这一现象是美国物理学家霍尔于1879年发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是（）A.a端电势低于b端电势B.若元件的厚度增加，a、b两端电势差不变C.霍尔电势差的大小只由霍尔元件本身决定D.若要测量赤道附近的地磁场，应将工作面调整为与待测平面垂直16.如图所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、电荷量为q的粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场。欲使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是（）A. B. C. D.第Ⅱ卷（非选择题共46分）三、实验题：本大题共2小题，共16分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。17.在学习安培力后，某学习小组利用安培力与磁感应强度的关系测定磁极间的磁感应强度，实验装置如图所示，步骤如下：①在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于U形磁铁N、S极之间的磁场中，则应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线_____________；②在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；③接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为I，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，则线圈所受安培力为______________。④用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度_____________。18.一兴趣小组要测一节干电池的电动势（约1.5V）和内阻（小于1Ω），借助以下实验器材进行实验。A．毫安表mA（量程0~600mA，内阻约为0.1Ω）；B．微安表G（量程0~400μA，内阻为100Ω）；C．滑动变阻器（0~20Ω）；D．滑动变阻器（0~1kΩ）；E．电阻箱R（0~9999.9Ω）；F．定值电阻（阻值为2.50Ω）；G．定值电阻（阻值为10.00Ω）；H．开关、导线若干。（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为______Ω。（2）该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为______（填“C”或“D”），定值电阻为______。（填“F”或“G”）。（3）该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数随毫安表mA的示数变化的图像如图2所示，则该节干电池的电动势______V，内阻______Ω。（保留2位小数）四、计算题：本大题共2小题，共30分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。19.如图所示，两平行金属导轨间的距离m，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻不计的电源和一个电阻箱、（最大阻值为99.9Ω）。现把一个质量kg的导体棒放在金属导轨上，则导体棒在磁场中所受的力沿导轨向上，且导体棒始终处于平衡状态。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻，与金属导轨间的动摩擦因数，金属导轨电阻不计，重力加速度取10m/s2。已知，，求：（1）当电阻箱的阻值为多大时，导体棒所受摩擦力为零；（2）通过导体棒的最大电流。20.如图，平面直角坐标系xOy的第II象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力），从x