江西省上高县第二中学高二物理上学期第三次12月月考试题

2022届高二年级第三次月考物理试题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1—7单选，8—10多选，全选对的得4分选对但不全得2分，错选或不选得0分）1．如图所示是电场中某区域的电场线分布，a.b是电场中的两点，则（）A.电荷在a点受到电场力方向必定与该点场强方向一致B.同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到的电场力小C.正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线重合D.a点的电场强度较大2．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是（）A．aB．bC．cD．d3．如图所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）A．a粒子速率最大B．c粒子在磁场中运动的时间最长C．c粒子速率最大D．它们做圆周运动的周期4．如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是（）A.电炉放出的热量大于电动机放出的热量B.电炉两端的电压小于电动机两端的电压C.电炉两端的电压等于电动机两端的电压D.电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率5．如图所示，各边由不同材料制成的边长为L的正三角形金属框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流，且已知从B端流入的总电流强度为I。则金属框受到的总磁场力的大小为（）A．0B．BILC．BILD．条件不足，无法计算6．如图所示，水平虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带负电微粒自离EF为h的高处自由下落，从B点进入场区，沿虚线BCD-9-\n做匀速圆周运动，从D点射出.已知重力加速度为g，下列说法正确的是：（）A．电场强度的方向竖直向上B．微粒做圆周运动的半径为C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先减小后增大D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能相加之和先增大后减小7．回旋加速器是获得高能量带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法中正确的是（）A．加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大B．带电粒子从D形盒射出时动能与磁场的强弱无关C．交变电场的周期应为带电粒子做圆周运动周期的二倍D．用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率8．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源的内电阻为r。闭合开关S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU。对此过程，下列判断正确的是（）A．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大B．电阻R2两端的电压减小，减小量小于ΔUC．可变电阻R阻值增大，电源输出功率增大D．路端电压一定增大，增大量小于ΔU9．如图所示，当K1、K2均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板A.B间，现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（）A．电容器的电容变小B．A板的电势比电路中Q点的电势高C．液滴向下加速运动D．液滴的电势能减小10．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中（）A．它们运动的时间tQ=tPB．它们运动的加速度C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2D．它们的动量增加量之比ΔEKP∶ΔEKQ＝1∶2-9-\n二、实验题（本题共2小题，每空3分，共24分）11．（9分）为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量：（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d=。（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。A.换为×1档，重新测量B.换为×100档，重新测量C.换为×1档，先欧姆调零再测量D.换为×100档，先欧姆调零再测量（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。12．（15分）用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8V，内阻r约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：A．电流表A(量程为0.05A、内阻约为0.2Ω)B．电压表V(量程为6V、内阻为20kΩ)C．定值电阻R1(阻值为100Ω、额定功率为1W)D．定值电阻R2(阻值为200Ω、额定功率为1W)E．滑动变阻器R3(阻值范围为0～10Ω、额定电流为2A)F．滑动变阻器R4(阻值范围为0～750Ω、额定电流为1A)G．导线和单刀单掷开关若干（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。-9-\n(填写器材名称)（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。(结果保留两位有效数字)（3）若所给的电压表已被损坏，其他器材均可使用。重新选择器材，设计电路测定该电池的电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。三计算题（本题共40分，解题过程中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）13．（8分）如图所示，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置，导轨电阻不计，两导轨间距L=0.5m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，金属棒ab处于静止状态，它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2＝2Ω，电源电动势E＝2V，电源内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：（1）所加磁场磁感应强度方向；（3分）（2）磁感应强度B的大小。（5分）14．(8分)虚线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强大小E=2×103V/m，MN上方有一竖直长为L=0.5m的轻质绝缘杆，杆的上下两端分别固定一带电小球A、B(可看成质点)，质量均为m=0.01kg，A带电量为；B带电量，B到MN的距离h=0.05m。现将杆由静止释放（g取10m/s2），求：（1）小球B在匀强电场中，而A还未进入电场时，两小球的加速度大小。(3分)（2）从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间。(5分)15．（10分）如图所示装置的左半部分为速度选择器，相距为d的两块平行金属板分别连在电压可调的电源两极上（上板接正极），板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B0-9-\n的匀强磁场；右半部分为一半径为R的半圆形磁场区域，内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．矩形abcd相切于半圆，小孔M、N连线延长线经过圆心O点且与ad垂直．一束质量为m、带电量为+q的离子（不计重力）以不同速率沿MN方向从M孔射入．（1）金属板间电压为U0时，求从N孔射出的离子的速度大小；（3分）（2）要使离子能打到ab上，求金属板间电压U的取值范围．（7分）16．（10分）如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:(1)粒子的比荷；（4分）(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;（4分）(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.（2分）2022届高二年级第三次月考物理试题答题卡一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1—7单选，8—10多选，全选对的得4分选对但不全得2分，错选或不选得0分）题号12345678910答案二、实验题（本题共2小题，每空3分，共24分）11、（9分）（1）（2）（3）12、（15分）（1）（2）（3）三计算题（本题共40分，解题过程中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）-9-\n13、（8分）14、（8分）15、（10分）-9-\n16、（10分）2022届高二年级第三次月考物理试题答案1、D2、B3、C4、B5、B6、B7、D8、BD9、ABD10、AC11、（1）2.545mm（2.543mm---2.547mm都正确）；-9-\n（2）D；（3）D12、（1）R2R4（2）7.8（7.7～7.9均对）29（26～32均对））（3）13、【答案】（1）垂直斜面向下（2）B=1.2T（2）R1和R2并联的总电阻R＝＝1Ω电路中的总电流I=，通过导体棒的电流I′=，导体棒受到安培力为F=BI′L受力平衡F=mgsinθ…，磁感应强度为B=1.2T14、【答案】（1）15m/s2（2）0.3s（1）以A、B球以及杆做研究对象，由牛顿第二定律：解得：（2）B未进入电场前，系统做自由落体运动，时间记为由，解得，B球进入电场瞬间的速度为B球进入电场，至A球刚好进入，这段时间为，由运动学公式解得，从开始运动，至A球刚好进入的时间为15、【答案】（1）（2）试题分析：（1）设电压为U0时，两板间电场强度为E，从N孔射出的粒子速度为v，则①，由平衡条件得②，解得：③（2）如答图(ⅰ)，设电压为U1时，粒子恰好打到b点，粒子轨道半径为r1，则④，⑤由③可知：解得：⑥（3分）如答图(ⅱ)，设电压为U2时，粒子恰好打到a点，粒子轨道半径为r2，-9-\n则⑦，⑧由③可知：，解得：⑨（4分）所以当时，粒子能打到ab上．16、【答案】（1）（2）（3）【（1）若速度小于某一值时粒子不能从BB′离开区域Ⅰ,只能从AA′边离开区域Ⅰ.则无论粒子速度大小,在区域Ⅰ中运动的时间相同.轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹).粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为φ1=300°由,解得粒子做圆周运动的周期为依题意，解得(2)速度为v0时粒子在区域Ⅰ内的运动时间为,设轨迹所对圆心角为φ2,则，；，解得φ2=φ1=60°所以其圆心在BB′上,穿出BB′时速度方向与BB′垂直,其轨迹如图所示,设轨道半径为R,则，解得，故d=Rsin60°=(3)区域Ⅰ、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动时间均为,穿过中间无磁场区域的时间，则粒子从O1到DD′所用的时间-9-