2021-2022年高二上学期12月月考物理试题 含答案(I)

2021-2022年高二上学期12月月考物理试题含答案(I)

说明：

1.考试时间90分钟，满分100分（不算附加题）。

2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案答在答题纸上。

3.Ⅱ卷答题纸卷头和答题卡均填涂本次考试的考号，不要误填学号，答题卡占后５位。

卷Ⅰ(选择题共46分)

一．选择题（共10小题，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对的得6分，选对不全的得3分，有选错或不答得0分）

1．关于磁感应强度B的概念，下面说法中正确的是 ( )

A．由磁感应强度的定义式可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比

B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零

C．一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零

D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直

2．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1

和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d

的连线与导线

a b c

d

I I

所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是（ ）

A ．a 点

B ．b 点

C ．c 点

D ．d 点

3．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 ( ) A ．a 粒子动能最大

B ．c 粒子速率最大

C ．c 粒子在磁场中运动时间最长

D ．它们做圆周运动的周期

4．截面直径为d 、长为L 的导线，两端电压为U ，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速率的影响，下列说法正确的是（ ）

A ．电压U 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

B ．导线长度L 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

C ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍

D ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

5．如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，所加磁场的磁感应

强度为B ，用来加速质量为m 、电荷量为q 的质子（），质子从

下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E 后，由A 孔射

出．则下列说法正确的是( )

O

a b c A

A ．回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和 磁场情况下，可以直接对（）粒子进行加速

B ．只增大交变电压U ，则质子在加速器中获得的最大能量将变大

C ．回旋加速器所加交变电压的频率为2mE 2πmR

D ．加速器可以对质子进行无限加速

6．如图所示为一个质量为m 、电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗

糙细杆上滑动，细杆处于磁感应

强度为B 的匀强磁场中，不计空

气阻力，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度

图象不可能是下图中的( )

7．如图，通电导线MN

与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab 且相互绝缘。当MN

中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（ ）

A ．向左

B ．垂直纸面向外

C ．向右

D ．垂直纸面向里

a b M d c

8．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表V 1、

V 2、V 3为理想电压表，R 1、R 3为定值电阻，R 2为热敏电

阻（其阻值随温度增高而减小），C 为电容器，闭合

开关S ，电容器C 中的微粒A 恰好静止．当室温从25℃

升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是△I ，

三只电压表的示数变化量是△U 1、△U 2和△U 3．则在此过程中（ ）

A ．V 2示数减小

B ．微粒A 向上加速运动

C ．Q 点电势降低

D ．

9．如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场

线与 水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L 做直线运动，L 与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确

的是 ( )

A ．液滴可能带负电

B ．液滴一定做匀速直线运动

C ．液滴有可能做匀变速直线运动

D ．电场线方向一定斜向上

10．如图所示，长方形abcd 长ad=0.6 m ，宽ab=0.3 m ，e 、f 分别是ad 、bc 的

× × × × × × α

β

L

中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25 T。一群不计重力、质量m=3×10-7 kg、电荷量q=＋2×10－3 C的带电粒子=5×l02m/s从左右两侧沿垂直ad 和bc 方向射入磁场区域(不考

以速度υ

虑边界粒子），则（）

A．从ae 边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边

B．从ed 边射入的粒子，出射点全部分布在bf边

C．从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae 边

D．从fc边射入的粒子，全部从d点射出

卷Ⅱ(非选择题共54分)

二．填空题（共6小题，11-14小题每题4分，15小题6分，计22

分）

11．如图所示，质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab静止时通过电流为10A，要使ab静止，磁感强度至少等于_____，方向为______。（取g=10m/s2）

12．如图所示，在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内，在磁

感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c为圆

形磁场区域边界上的3点，其中∠aob=∠boc=600，一束质

量为m，电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域，其中从

mm mm

bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子，其速率取值范围是．

13．完成下列游标卡尺或螺旋测微器读数：

14．图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流=300A,内阻R

g

=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻

r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色，按正

确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x= k.

若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。

15．某待测电阻R x的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，

实验室提供器材如下：

A．电流表A

1（量程150mA，内阻r

1

约10Ω）

B．电流表A

2（量程20mA，内阻r

2

=30Ω）

C．定值电阻R

=100Ω

D．滑动变阻器R，最大阻值为5ΩE．电源E，电动势E=4V（内阻不计）F．开关S及导线若干

①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内画出测量R x的实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）。

②实验时电流表A

1的读数为I

1

，电流表A

2

的读数为I

2

，用已知和测得的物理

量表示R x= 。

三．计算题（共4小题，第16题8分、第17题10分，第18

题为14分,计32分，解答题应写出必要的文字说明，证明过程

或演算步骤）

16．如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，

R

3

＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF。开关S原来断开，现在合上开关S 到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？

17．如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量

m=l kg，电阻R

=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂

直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦

因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑

轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

（1）ab受到的安培力大小和方向．

（2）重物重力G的取值范围．

18．（普班和实验班专做）如图所示，在xOy平面

的第Ⅰ象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在

第Ⅳ象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感

应强度大小均为B。P点是x轴上的一点，横坐

标为x0。现在原点O处放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以与x轴成45°角的恒定速度v0向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与x轴相交于A点，第n次偏转后恰好通过P点，不计粒子重力。求：

（1）粒子的比荷q m ；

（2）粒子从O点运动到P点所经历的路程和时间。

（3）若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xOy平面内加上与速度v0垂直的匀强电场(图中没有画出)，也能使粒子通过P点，求满足条件的电场

的场强大小和方向。

18．（英才班专做）如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所

示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、

质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到

Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N

2

点。Q为线

段N

1N

2

的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

(2)求电场变化的周期T；

(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。

1.C

2.C

3.B

4.D

5.C

6.B

7.C

8.AD

9.BD 10.ABD

11. 0.01T （2分）垂直斜面向上（2分）

12. （4分）

13. 11.4 （2分） 0.700（2分）

14. 红（1分）5（1分）变大（2分）

15.

（2分） （4分）

16. S 断开,C 相当于断路,中无电流,C 两端电压即两端电压

电容器的电压

电容器的带电量 且a 板带正电，b 板带负电。

S 闭合,与串联后再与并联,C 两端电压即两端电压，

外电路总电阻为

电容器的电压 V R r ER R R R U 8.12111=+?+=外

外 电容器的带电量.且a 板带负电，b 板带正电。

通过电流表的电量△Q=Q+Q′=，

17. (1)由闭合电路的欧姆定律可得，

通过ab 的电流 方向：由a 到b ；

ab 受到的安培力：F=BIL=5×2×0.5=5N；方向：与水平成37°角斜向左上方

(2)ab 受力如图所示，最大静摩擦力：N F mg f 5.3)53cos (0max =-=μ 由平衡条件得：

当最大静摩擦力方向向右时：N f F T 5.053sin max 0=-=

当最大静摩擦力方向向左时：N f F T 5.753sin max 0=+=

由于重物平衡，故：T=G

则重物重力的取值范围为：0.5NG7.5N；

18. （1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

解得粒子运动的半径：

由几何关系知，粒子从A点到O点的弦长为：

由题意OP是n个弦长：

解得粒子的比荷：

（2）由几何关系得，OA段粒子运动轨迹的弧长是1/4圆的周长，所以：=粒子从O点到P点的路程：s=n=

粒子从O点到P点经历的时间：t＝

（3）撤去磁场，加上匀强电场后，粒子做类平抛运动，

由

得方向：垂直v0指向第Ⅳ象限．

19.（附加题）

(1)根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，

则mg=q ???????①

∵微粒水平向右做直线运动，∴竖直方向合力为0.

则mg+q=qvB?????②

联立①②得：q=??????③ B=????????④(2)设微粒从运动到Q的时间为，作圆周运动的周期为，

则?????⑤ qvB=????????⑥

2πR=v????????????⑦

联立③④⑤⑥⑦得：????????⑧

电场变化的周期T=+=???????⑨

(3)若微粒能完成题述的运动过程，要求d2R??????⑩联立③④⑥得：R=

设Q段直线运动的最短时间,由⑤⑩得，

因不变,T的最小值=+=(2π+1)

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