广东省 2022-2023学年高二物理12月阶段试题（选考）（Word版带答案）

广州市第九十七中学2022学年第一学期12月阶段训练（高二级物理学科选考层）一、单选题（本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分。）1.匀强磁场中放置一根长为0.15m且通有4A电流的直导线，只调整导线方向，其受到的磁场力的最大值为0.6N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　）A.0.3TB.0.1TC.3TD.1T【答案】D【解析】【详解】根据Fmax=BIL可得故选D。2.如图所示，一正电荷仅在电场力作用下沿直线以初速度从a点运动到b点，则该电荷在运动过程的图象是（　　）A.B.C.D.【答案】C 【解析】【详解】因a点的电场线较b点密集，可知a点场强较大，正电荷从a到b所受电场力减小，加速度减小，速度增大，即正电荷做加速度减小的加速运动。故选C。3.如图所示是洛伦兹力演示仪。电子枪的加速电压为U，励磁线圈内磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，加速后的电子垂直进入磁场。设电子的电量为e，质量为m，忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）A.电子枪射出时电子速度大小为B.电子在磁场中运动轨道半径C.增大电子枪加速电压，电子旋转一周所用的时间减少D.减小磁感应强度可以减小电子在磁场中的运动轨道半径【答案】B【解析】【详解】A．电场加速，根据动能定理有解得故A错误；B．电子加速后进入磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，有解得 故B正确；C．根据洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力有解得可知，电子在磁场中做圆周的周期与加速电压无关，故C错误；D．根据B选项的分析可知，当磁感应强度减小时，电子在磁场中做圆周运动的半径增大，故D错误。故选B。4.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时，电容器的（　　）A.极板间的电压变大B.电容变小C.极板的电量变大D.极板间的场强变小【答案】C【解析】【详解】A．因电容器与电源连接，则电势差不变，故A错误；B．当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式知电容增大，故B错误；C．根据知，电荷量变大，故C正确；D．依据，极板间距变小，因不变，则变大，故D错误。故选C。5.一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示，装置中金属杠杆的一端接浮球，另一端触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升，下 列分析正确的有（　　）A.触点P向上滑动B.电路中的电流变小C.两端电压增大D.整个电路消耗的功率减小【答案】C【解析】【详解】当汽车加油时油箱内油面上升，则浮球上升，则触点P向下滑动，电阻R阻值减小，则回路电流变大，两端电压增大，根据P=IE可知，整个电路消耗的功率变大。故选C。6.如图为静电除尘器机理示意图，图中虚线为电场线（方向未标出）。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，尘埃在电场中易带上电子，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列正确的是（）A.电场方向由放电极指向集尘极B.带电尘埃所受电场力的方向与该处电场方向相同C.图中A点电势φA大于B点电势φBD.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】D【解析】【详解】A．由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，故A错误；B．尘埃带负电，则带电尘埃所受电场力方向与该处电场方向相反，故B错误；C．集尘极带正电荷，是正极，B点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故 C错误；D．根据F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。故选D。7.实验装置如图：装有导电液的玻璃器皿放在蹄形磁铁的磁场中，器皿中心的圆柱形电极与电源负极相连，内壁边缘的圆环形电极与电源正极相连。接通电源后，从上往下俯视，液体顺时针旋转，则以下说法中正确的是（　　）A.蹄形磁铁上端为S极B.液体中电流由边缘流向中心C.液体旋转方向与蹄形磁铁的磁极无关D.若只互换电源的正负极，则液体旋转方向不变【答案】B【解析】【详解】AB．如图所示，液体中电流由边缘流向中心，从上往下俯视，液体顺时针旋转，根据左手定则，磁场应该由上往下，所以蹄形磁铁上端为N极，故A错误，B正确；C．根据左手定则，蹄形磁铁上端为N极，下端为S极时，液体顺时针旋转；蹄形磁铁上端为S极，下端为N极时，液体逆时针旋转，故C错误；D．根据左手定则，若只互换电源的正负极，则液体旋转方向相反，故D错误。故选B。二、多项选择题。（本题共3小题，每小题6分，共18分。至少有2项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）8.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，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.带电粒子由加速器的边缘进入加速器 B.带电粒子每次进入D形盒时做匀速圆周运动C.被加速的带电粒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D.经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电压恰好改变正负【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．粒子运动的半径越来越大，所以离子由加速器的靠近中心处进入加速器，故A错误；B．带电粒子每次进入D形盒时均在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故B正确；C．根据可知，被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期不变，故C错误；D．为了使得粒子不断得到加速，经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电压恰好改变正负，故D正确。故选BD。9.一电动自行车动力电源上的铭牌如图所示，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），电动自行车的效率为80%，则下列说法正确的是（　　）A.额定工作电流为5AB.电池充满电后总电量为C.自行车电动机的内阻为D.自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h【答案】ACD【解析】【详解】A．由可知，额定电流为故A正确；B．根据公式，可得电池充满电后总电量为 故B错误；C．电动车的热功率则由公式可得，自行车电动机的内阻为故C正确；D．根据电池容量，电流为，则可得自行车保持额定功率行驶的最长时间为故D正确。故选ACD。10.质谱仪是一种测定带电离子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，则（　　）A只要x相同，则离子质量一定相同B.若离子为质子，B一定时，x与U成正比C.若离子为质子，U一定时，x与B成反比D.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大【答案】CD【解析】【详解】粒子在电场中加速过程，根据动能定理得qU=得 v=在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有qvB=m得r=联立得r=则有x=2r=A．当x相同，离子的荷质比相同，但质量不一定相同，故A错误；BC．若离子为质子，B一定，x与成正比，U一定时，x与B成反比，故B错误，C正确；D．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大，故D正确。故选CD。三、实验题（本题共2小题，共16分。答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置。）11.某同学利用多用电表测量电阻。完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点；（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处；（3）将红、黑表笔______，调整______旋钮，使指针指零；（4）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘______附近（填“左侧”或“中央”）；（5）用多用表测量某元件电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择倍率的电阻挡______（填“×10”或“×1k”），进行正确操作后，再次进行测量，多用表的指针如图所示，测量结果为______Ω；（6）当欧姆表使用完毕后拔去表笔，还应把选择开关置于______。 【答案】①.短接②.调零③.中央④.×1k⑤.1500⑥.OFF挡（或交流电压量高挡）【解析】【详解】（3）[1][2]将红、黑表笔短接，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在欧姆表表盘率刻度处。（4）[3]为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央附近。（5）[4]发现多用表指针偏转角度过小，表示待测电阻阻值偏大，为了让指针指到中央附近，应选择较大倍率的电阻挡，即选用“×1k”挡。[5]阻值为（6）[6]当欧姆表使用完毕后拔去表笔，还应把选择开关置于OFF挡（或交流电压量高挡）。12.学校电工从市场买来一大捆铜导线，如图甲所示，他觉得其实际长度与所标的长度相差较大，为此请一组同学帮助他通过实验进行检测。(1)为了得知该铜丝的横截面积S，小组先用小刀割去铜导线外皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜丝的直径d，如图乙所示，则可读得d=______mm。(2)小组设计如图丙所示的电路来测定铜丝电阻，请根据图丙把图丁实物连接完整。（）(3)首先闭合开关，把开关，拨向1，记下电压表的示数为，接下来把开关，拨 向2，调节______，使得电压表的示数为______，此时电阻箱的阻值为；(4)据研究小组设计方案，计算铜导线长度的表达式L=______（用铜导线的电阻R、横截面积S、电阻率表示），根据以上测得的数据可计算出该铜导线的长度为______m。（已知铜的电阻率，结果保留三位有效数字）。【答案】①.（0.350mm~0.352mm）②.③.电阻箱④.⑤.⑥.【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为：固定刻度+可动刻度（估读）精度值=0+35.0（35.0~35.2）0.01mm=0.350mm（0.350mm~0.352mm）。(2)[2]采用等效替代法来测铜丝的电阻所以实物图完整连接如下图(3)[3][4]采用等效替代法来测铜丝的电阻的步骤：首先闭合开关，把开关，拨向1，记下电压表的示数为，接下来把开关，拨向2，调节电阻箱电阻，使得电压表的示数为，此时电阻箱的阻值为。(4)[5]由电阻定律可得解得[6]横截面积 代入数据可解得长度的大约范围：四、计算题（本题共3小题，共38分。要求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，答案中应明确写出数值和单位。答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置）13.在如图所示的匀强电场中（未画出场强方向）有A、B、C三点，dAB=4cm，dBC=6cm，其中AB与电场线平行，BC和电场线成37°角，一个电量为q=4×10-8C的负电荷从点A移动到点B，电场力做功为WAB=8×10-6J，已知cos37°=0.8。求：(1)场强的大小和方向；(2)若取点B的电势为零，则点C的电势为多大?【答案】(1)5×103V/m，方向向左；(2)240V【解析】【分析】【详解】(1)根据，可得场强的大小代入数据可得E=5×103V/m负电荷所受电场力的方向向右，所以场强方向向左。(2)根据U=Ed可得 由于场强的方向向左，故而，可得14.如图所示，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B，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E、内阻r的直流电源。现把一个质量m的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R，金属导轨电阻不计，求：(1)导体棒受到的安培力大小及方向；(2)导体棒受到的摩擦力。【答案】(1)，方向沿斜面向上；(2)，方向沿斜面向上，，方向沿斜面向下【解析】【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有导体棒受到安培力方向沿斜面向上 (2)若导体棒所受重力沿斜面向下的分力大于安培力，根据共点力平衡条件有解得方向沿斜面向上若导体棒所受重力沿斜面向下的分力小于安培力，根据共点力平衡条件有解得方向沿斜面向下15.如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为m，电荷量为q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，入射速度大小为，方向与y轴负方向成45°角。当粒子第一次进入电场到达P点时速度方向与x轴正方向相同，P点坐标为（4L，L）。求：(1)粒子第一次进入电场到达P点时速度v的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)粒子从O点运动到P点所用的时间。【答案】(1)v0；(2)；(3) 【解析】【详解】粒子运动轨迹如图所示(1)由题意（也可以写为）有v=v0(2)电场中，沿y轴方向vy=vtan45°沿x轴方向x=v0t1解得x=2L粒子在磁场中运动轨迹为圆周，由几何关系得粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得解得(3)电场中2L=v0t1有磁场中 有则从O点运动到P点所用的时间为