四川省广安市2023-2024学年高二物理上学期第二次月考试题含解析

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，只有一项是符合题目要求的。1.关于磁感应强度和磁通量，下列说法正确的是（）A.由可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比B.磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与是否放入通电导线无关C.若在磁场中穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零D.磁通量有正负，所以是矢量【答案】B【解析】【详解】AB．磁感应强度只与磁场本身有关，与电流元和电流元的受力无关，故A错误，B正确；C．穿过某一面积的磁通量为零，可能是磁感应强度为零，也可能是线圈平面与磁场方向平行，故C错误；D．磁通量虽然有正负，但是磁通量是标量，故D错误。故选B。2.如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（）A.甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中B.乙图矩导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中C.丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中D.丁图矩形导电线圈绕水平轴匀速转动中【答案】C【解析】【详解】A．甲图中开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，所以线圈N中不产生感应电流。故A错误；B．乙图矩导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中，穿过线圈平面的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流。故B错误；C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中磁通量发生变化，所以会在金属框中产生感应电流。故C正确；D．丁图矩形导电线圈绕水平轴匀速转动中，穿过线圈的磁通量发生变化，所以在线圈中产生感应电流。故D错误。故选C。3.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是3r，当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电源总功率变大B.电源的输出功率先变大后变小C.电源内部消耗的功率变大D.电源效率变大【答案】D【解析】【详解】A．根据滑片P由b端向a端滑动，阻值变大，电源总功率减小，A错误；B．由于外电阻大于电源内阻，则外电阻增大的过程中，电源输出功率减小，B错误；C．电流为电源内部消耗的功率为外电阻增大，电源内部消耗功率减小，C错误；D．电源效率为当R增大时，电源效率增大，D正确。故选D。4.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点的磁感应强度，下列说法正确的是（）A.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同B.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同C.a、c两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D.O点处的磁感应强度为零【答案】D【解析】【详解】A．直导线M、N在a点的磁感应强度方向相反，但M产生的磁感应强度较大，故a点的合磁感应强度竖直向下，同理可知，b点的合磁感应强度竖直上，大小与a点的相等。故a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反。故A错误；B．如图所示B为c点的磁感应强度，方向水平向右，同理可知，d点的磁感应强度与c点大小相等，方向水平向左。故B错误；C．由AB的分析可知，a、c两点处的磁感应强度的方向不同。故C错误；D．由右手螺旋定则可知，直导线M在O点的磁感应强度大小为B，竖直向下，直导线N在O点的磁感应强度大小也为B，竖直向上。故O点处的磁感应强度为零。故D正确。故选D。5.如图，ABCD为匀强电场中的一矩形区域，已知AB长为3cm，AC长为2cm，把一个电荷量为1C的正电荷从A点移动到C点，电场力做功6J，从A移动到B点电场力做功12J，若规定B点为零电势点，下列说法正确的是（）A.D点的电势为8VB.电场强度的方向沿AD方向C.电场强度的大小为500V/mD.将一电子从A点移动到B点时，其电势能减少12eV【答案】C【解析】详解】A．由题意得，规定B点为零电势点，则，由得A错误；B．如图在AB上取中点F，则F点电势为6V，电场线方向垂直CF斜向下。由几何关系，电场强度的方向不沿AD方向，B错误；C．AG与CF垂直，AG距离为电场强度为C正确；D．将一电子从A点移动到B点时，其电势能增加D错误。故选C。6.如图所示，OACD是一长为OA＝L的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从O点以速度垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为α，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，则（）A.粒子一定带正电 B.匀强磁场的磁感应强度为C.粒子从O到A所需的时间为 D.矩形磁场的宽度最小值为【答案】B【解析】【详解】A．由题意可知，粒子进入磁场时所受洛伦兹力斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B．粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故B正确；C．由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角，粒子在磁场中做圆周运动的周期粒子在磁场中的运动时间为又由解得故C错误；D．根据图示由几何知识可知，矩形磁场的最小宽度为故D错误。故选B。7.在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增强而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则在开关S闭合后（）A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电路的路端电压变小【答案】B【解析】【详解】A．当光照强度减小时，R3的电阻值增大，从而电路总电阻也增大，干路电流减小，所以R1两端电压减小，所以电压表示数变小，故A错误；BC．因为干路电流减小，故R1和电源分压均减小，所以并联部分电压增大，而R2电阻不变，所以R2中电流增大，又因为干路电流减小，所以小灯泡的电流减小，功率变小，故B正确，C错误；D．因为干路电流减小，所以由欧姆定律可知电源内阻分压减小，则电路的路端电压变大。故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是（）A.图①中粒子沿直线PQ运动的条件是B.图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下C.图③中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大D.图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短【答案】C【解析】【详解】A．根据洛伦兹力和电场力相互平衡，可知qE=qvB故故A错误；B．根据左手定则可知，等离子体中的正电荷向下偏，负电荷向上偏，所以B极板的电势高，通过电阻的电流方向为从下到上，故B错误；C．在加速电场中，则有在磁场中，则有可得则半径最大的粒子对应质量也最大，故C正确；D．根据洛伦兹力充当向心力，可知则周期为可知粒子走过半圆的时间间隔与速度无关，故D错误；故选C。9.如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图，在发射过程中，可以简化为炮弹始终处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（）A.匀强磁场方向为竖直向下 B.炮弹所受安培力大小为C.通过炮弹的电流为 D.可控电源的电动势为【答案】BC【解析】【详解】A．根据图乙可知，炮弹中的电流方向由外指向内，炮弹所受安培力方向向右，根据左手定则可知，匀强磁场方向为竖直上，故A错误；B．由于不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势，则电路中的电流一定，安培力一定，根据动能定理有解得故B正确；C．根据安培力的表达式有结合上述解得故C正确；D．电源内阻不计，根据闭合电路欧姆定律有结合上述解得故D错误。故选BC。10.质量为m、电荷量为q的带正电小物块，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为µ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示。物块经时间t移动距离x后停了下来，设此过程中，q不变，则下列说法中正确的（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【详解】AB．假设物块不受洛伦兹力，据动能定理得因为物块带正电，受到向下的洛伦兹力，摩擦力增大，滑行的距离减小，则故A正确，B错误；CD．假设洛伦兹力恒力，大小为保持不变，则由动量定理得得因为物块向左做减速运动，洛伦兹力减小，加速度减小，滑行时间变长，则有故C正确，D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共计18分（每空2分）。11.如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为2000Ω的电阻，测量步骤如下：①调节指针定位旋钮，使电表指针停在___________（填“电阻”或“电流”）的“0”刻度线；②将选择开关旋转到电阻挡的___________（填“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”）位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”“-”插孔，并将两表笔短接，调节___________，使电表指针对准___________（填“电阻”或“电流”）的“0”刻度线；④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；⑤测量完毕，将选择开关旋转到___________位置。【答案】①.电流②.×100③.电阻调零旋钮④.电阻⑤.1900⑥.OFF【解析】【详解】（1）[1]调节指针定位旋钮，也就是对仪器就行调零，所以需要使指针指在“电流”的零点。（2）[2]使用“×100”的倍率时，中值电阻为1500Ω，测量2000Ω的电阻时，指针能指在表盘中央附近，较为准确，故应将选择开关旋转到电阻挡的“×100”位置。（3）[3][4]]欧姆调零时，应将两表笔短接，调节“电阻调零旋钮”，使电表指针对准“电阻”的“0”刻度线。（4）[5]表盘的读数为19，使用“×100”的倍率，电阻的阻值为读数乘以倍率，为1900Ω。（5）[6]测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”挡，如果没有“OFF”挡就将选择开关置于“交流电压最高档”。12.小明同学欲测量一个电源的电动势及其内阻。要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的。待测元件及提供的其他实验器材有：A.待测电源：电动势约，内阻间B.待测G表：量程，内阻C.电流表A：量程，内阻约D.滑动变阻器：最大阻值，额定电流E.电阻箱：F.开关S一个，导线若干小明同学把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势及内阻。①请你在图甲中用笔画线，将各元件连接成测量电路图_________。②若利用测量的数据，作出的G表示数与通过滑动变阻器的电流的关系图像如图乙所示，则可得到电源的电动势___________，内阻___________。（计算结果均保留1位小数）【答案】①.②.1.5③.0.6【解析】【详解】①[1]若电流表接在干路，电源内阻的测量值等于电流表内阻与电源内阻之和，由于电流表内阻与电源内阻相差不大，故电源内阻的测量误差较大。而且，如果电流表与滑动变阻器直接串联，由于电流表示数远大于G表示数，干路电流的测量值和真实值接近相等，则电源的电动势和内阻测量误差较小。综上所述，电路图如图②[2][3]G表示数远小于电流表示数，根据闭合电路欧姆定律得由图像得，得，四、计算题：本题共3小题。第13题11分，第14题13分，第15题15分，共39分。简要写出必要的文字说明和步骤，只有答案不给分。13.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=1Ω，电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=180V，电压表示数UV=120V。试求：（1）通过电动机的电流；（2）输入电动机的电功率；（3）若电动机以v=2m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g=10m/s2）【答案】（1）6A；（2）720W；（3）34.2kg【解析】【详解】（1）通过电动机的电流（2）输入电动机的电功率（3）若电动机以v=2m/s匀速竖直向上提升重物，由能量关系解得m=34.2kg14.如图所示，两平行金属导轨间距L=1m，导轨与水平面成=37°，导轨电阻不计．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器R．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg，电阻R0=2Ω，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5T的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，接入电路中的滑动变阻器的阻值R多大；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5Ω时金属棒受到的摩擦力．【答案】（1）R=3Ω（2）【解析】【分析】(1)由闭合电路欧姆定律可求得接入电路中的阻值R；(2)作出受力分析，由共点力的平衡条件可得出力的表达式，再由闭合电路欧姆定律可求得的摩擦力的大小．【详解】(1)当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，金属棒受重力mg、安培力F和支持力FN如图根据平衡条件可得，mgsinθ=F1cosθ又F1=BI1l联立上式，解得：R=3Ω；(2)当滑动变阻器的电阻为R=5Ω时，电流：又：F=BIl=1.51N=Nmgsinθ＞F2cosθ，故金属棒受到沿导轨平面向上的摩擦力Ff根据平衡条件可得，mgsinθ=F2cosθ+Ff联立解得Ff=mgsinθ-F2cosθ解得：Ff=0.3