辽宁省沈阳二中2020┄2021学年高二上学期12月月考 物理试题

I

N S

第Ⅰ卷(４８分）

一．选择题：本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第１~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1~8题单选

1．下列说法中正确的是( )

A.奥斯特是在东西方向的导线下面放置了小磁针，发现了电流的磁效应

B.汤姆生设计了质谱仪,证实了同位素的存在

C.法拉第发现了电磁感应现象并得到了法拉第电磁感应定律

D.麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场

2．关于磁通量，下列说法中正确的是( )

Ａ．穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度为零

Ｂ.磁场中磁感应强度大的地方,磁通量一定很大

Ｃ．穿过垂直于磁场方向的平面磁感线条数越多，磁通量越大

D.在磁场中所取平面的面积增大，磁通量总是增大的

3.如图所示，一个闭合线圈套上条形磁铁靠近N极这一端，在线圈中有图示方向的恒定电流I，则（)

Ａ．线圈圆面将有被拉大的倾向

B.线圈圆面将有被压小的倾向

C.线圈将向上平移

Ｄ．线圈将向S极一端平移

4．如图所示，两块水平放置的金属板相距为d ，用导线、电键S 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的 均匀变化的磁场中．在下极板上放置一个质量为m 、电荷量为+ｑ的绝缘带电小球。闭合电键S ，若要使带电小球由下极板 移至上极板,线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率应满足

( ）

A.磁场增强，且

mgd t nq φ?

t nq

φ?>? C.磁场减弱,且

mgd t nq φ??

5.如图甲所示,等腰直角三角形区域内分布有垂直于纸面向外 的匀强磁场，它的一条直角边在x 轴上且长为L ．纸面内一边长为L 的正方形导线框沿ｘ轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁

场区域，在t ＝ 0时刻恰好位于图甲中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在图乙中能够正确表示电流—位移(i -ｔ)关系的是（ ) ６．如图所示,一根条形磁铁从左向右穿过闭合金属环的过程中, 环中的感应电流(从左向右看)（ ）

A ． 始终沿顺时针方向

B ． 始终沿逆时针方向 C. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向 D ． 先沿逆时针方向后沿顺时针方向

N S N

S

a

b

R 7.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和带电量都相同的带电粒子,以不相等的速率,沿着相同的方向,对准圆心O 射入匀强磁场中,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则下列说法中正确的是

( )

A.运动时间较长的,其速率一定较大?

B.运动时间较长的，在磁场中通过的路程较长?

C.运动时间较长的,在磁场中偏转的角度一定较大 Ｄ.运动时间较长的,射离磁场时的速率一定增大

8.在如图所示电路中，L 为自感系数较大的线圈，a 、b 灯完全相同,闭合电键S ，调节R ,使a 、ｂ都正常发光?那么在断开和再次闭合电键S 后,将看到的现象是 （ ) A. 电键闭合瞬间，ｂ灯、a 灯一起亮 B.电键闭合瞬间,ｂ灯比a 灯先亮 Ｃ．电键断开瞬间,b 灯闪亮一下 D.电键断开瞬间,a 灯闪亮一下 9~1２题多选

9．如图,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上?M 与电源、开关、滑动变阻器相连,P 为滑动变阻器的滑动端,开关S 处于闭合状态?N 与电阻R 相连?下列说法正确的是 （ ) A ．当P 向右移动,通过Ｒ的电流为b 到a Ｂ.当P 向右移动，通过Ｒ的电流为a 到b

C.断开S 的瞬间,通过Ｒ的电流为b 到a

D．断开S的瞬间,通过R的电流为a到b

10.如图所示，甲、乙是两块完全相同的铜片,两者间水平距离足够远,现在甲的正下方放置一薄的强磁铁,乙的正下方放置一薄铁块,现将甲、乙拿至相同高度H处同时释放（铜片下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )

A.甲、乙同时落地

B.乙较先落地

C．乙较后落地

D．甲落地产生的声音比乙产生的声音要小

11.在图中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为Ｂ的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转.设重力可以忽略不计,则在这区域中E和Ｂ的方向可能是( )

A.E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同

Ｂ.E和Ｂ都沿水平方向,并与电子运动方向相反

C.E竖直向上，Ｂ垂直纸面向外

D.Ｅ竖直向上,B垂直纸面向里

12.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀）的导体杆ａb垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速

度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程（)

A．杆的速度最大值为

B．流过电阻R的电量为

Ｃ．恒力Ｆ做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

第Ⅱ卷(52分）

二．实验题（１3题16分）

1３.影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（１）他们应选用下图左所示的哪个电路进行实验?答：( ）

元件Z

(2）按照正确的电路图连接上图右的实物图

(3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:

U(Ｖ）０0．400.600．801．001．2０ 1.501．60

I(A)00.200.４５0.８0 1.25 1.80 2.813．20

（4）把元件Z接入如下左图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1＝2Ω时,电流表的读数为1.２5A;当电阻R的阻值为Ｒ2=３．6Ω时,电流表的读数为0．８0Ａ .结合上表数据，求出电池的电动势为Ｖ,内阻为Ω.

（５）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如右图所示，则元件Ｚ的直径是mm.

三．计算题(1４题10分,1５题１０分，18题16分)

14.如图所示,在与水平方向成６0°的光滑金属导轨间连一电源,在相距１m 的平行导轨上放一重力为3N 的金属棒ab,棒上通以3Ａ的电流,磁场方 向竖直向上,这时棒恰好静止．求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2）ab 棒对导轨的压力.

15．如图所示，ef,gh 为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L =1m,导轨左端连接一个R =2Ω的电阻,将一根质量为0．2kg 的金属棒cd 垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B =２T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F ，使棒从静止开始向右运动.试解答以下问题.

(1)若施加的水平外力恒为Ｆ＝８N,则金属棒达到的稳定速度v １是多少?

(２)若施加的水平外力的功率恒为P ＝1８Ｗ,则金属棒达到的稳定速度v ２是多少?

Z

R S

A

45

5

（3）若施加的水平外力的功率恒为P ＝18W,则金属棒从开始运动到速度v 3＝2ｍ／s 的过程中电阻R 产生的热量为８.6J,则该过程所需的时间是多少？

16．在xo ｙ平面内,第Ⅲ象限内的直线ＯM 是电场与磁场的边界，OM 与负ｘ轴成４５°角。在x

力的带负电的微粒，从坐标原点O 沿y 轴负方向以3

0210/v m s =?的初速度进入磁场，已知

微粒的带电量为18

510

q C -=?,质量为24110m kg -=?,求:

(1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；(结果保留三位有效数字） (3)带电微粒最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。

一．选择题(4８分) 题号 1 ２ 3 4 5 ６ 7 8 9 10 11

12

答案 D

C

A

B

C

Ｄ

C

Ｂ

A Ｄ

BD

ABC ＢD

c

d f

e g

h

R

F

二．共１6分

１3.(１）A （3分）;（2）如图(4分）; （3）半导体(2分）；

（４）4．0V （2分）、0.40Ω（2分); （5)1．98９—１．991(3分)

三.计算题（1４题10分，15题10分,18题16分）

14、先将原图改画为侧视图，对导体棒受力分析,如图所示,导体棒恰好能静止,应有

N ｘ=F 安 ,Ny=G (2分) 因为ｔａn60°=

y

x

N N （2分) 所以F 安= ta ｎ60°Ｎy =3G

又F 安=BI Ｌ （1分)?所以B=T IL G IL

F 31

33

33=?==

安 (1分） 导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力N 大小相等. N=

60cos y N =

N G G

6260cos ==

（4分）

15、

元件Z

(1)由Ｅ=BLv 、 I=Ｅ／R 和F 安=BIL 知 Ｆ=(B 2L ２v)/Ｒ Ｆ安=F ① (４分）

带入数据后得ｖ1＝4m/s ② （1分）

?(2)BL

PR

v Fv P R v L B F ===222有和由 ③ (１分) 代入数据后得s m s m v /3/1

22

182=??= ④ (1分) (3)Q mv Pt +=

2

32

1 ⑤ （2分)⑥

s

s P Q mv t 5.018

6.822.02121223=+??=+=? （1分） １6、

（1）带电微粒从O 点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A 点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得:

20

0v qv B m r

=……………………………①(２分)

30

410mv r m qB

-=

=?…………………②（1分) A 点位置坐标3

3

(410,410)m m ---?-?…③（1分） (２)2m

T qB

π=

………………④(2分） 13

44

OA AC t t t T T =+=+…⑤(1分)

带入数据解得5

1.2610t T s -==?……⑤(1分) (3)微粒从C 点沿y 轴正方向进入电场,做类平抛运动

qE

a m

=

…………………………………⑦(1分)

2

1122

x at r ?=

=……………⑧(1分) 01y v t ?=………………………………⑨（1分)

带入数据解得0.02y m ?=………⑩(2分）

32(0.022410)0.12y y r m m -=?-=-??=（10)（2分）

离开电、磁场时的位置坐标（0,0.012ｍ)………………………………(１１)(１分) ?