辽宁省凤城市第一中学2021-2022学年高二上学期12月月考物理试卷

12月末物理月考题   时间75分钟，100分
一、选择题（1-7题为单选题，每题4分；8-10题为多选题，每题6分，少选得3分，选错得0分）

1.如图所示，在正方形的四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心O点处场强最大的是(   )

A. B. C. D.

2.电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是(   )
 

A.将接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

B.将接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

C.将接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D.将接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

3.两根材料相同的均匀导线x和y，其中，x长为长为，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为(   )
 

A. B. C. D.

4.如图,四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上(连线沿水平方向)。导线中通有大小相等的电流,方向如图所示。在正方形中心O点处放置一垂直纸面的通电长直导线,电流方向向外,则它所受安培力的方向(   )

A.向上 B.向下 C.向左 D.向右

5在匀强磁场中放置一匝数为100匝的闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈面积为1×10-2m2。磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是

A．线圈在第1 s内产生的感应电动势大于第3 s内产生的感应电动势

B．第2 s内穿过线圈的磁通量为2×10-2 Wb

C．在t＝2 s到t＝4 s内穿过线圈的磁通量变化量等于0

D．在第3 s末线圈中的感应电动势等于0

6.真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为(   )
 

A. B. C. D.

7.下列各图中，线圈中能产生感应电流的是(   )

A. B. C. D.

8.2020年爆发了新冠肺炎疫情，新冠肺炎病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作.武汉病毒研究所拥有我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出.流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积.空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是(   )
 

A.带电离子所受洛伦兹力方向水平向左

B.正、负离子所受洛伦兹力方向是相反的

C.污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速

D.只需要测量两点间的电压就能够推算废液的流量

9.如图，是锐角三角形最大的内角，电荷量为的点电荷固定在P点。下列说法正确的是(   )
 

A.沿边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大

B.沿边，从M点到N点，电势先增大后减小

C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大

D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

10. ．如图所示，半径为L的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。长为L、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的O点，另一端与圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是

A．O点的电势高于A点的电势

B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω

C．OA两点间电势差大小为

D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大

二、实验题（每空2分）

11.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻，所用电压表的内阻为，电流表内阻为。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的两点之间，另一种是跨接在两点之间。测量得到如图（b）所示的两条图线，其中U与I分别为由表和电流表的示数。

回答下列问题:

（1）图（b）中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在_________（填“”或“”）两点的方案测量得到的。

（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线_______（填“I”或“Ⅱ”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_______Ω（保留1位小数）。

（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_________Ω（保留1位小数）。

12．某小组同学在实验室练习使用多用电表，图甲为他们所使用的多用电表的电路原理图，电流表的满偏电流为25 mA，当选择开关接3时为量程为5 V的电压表，该多用电表表盘刻度如图乙所示，C为表盘正中间的刻度。请完成如下有关操作和计算。

（1）选择开关接3时指针在图乙所示位置，则其读数为________V。

（2）选择开关接2时，多用电表为一个倍率“×10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为30，则电源的电动势为________V。

（3）使用一段时间后，该多用电表电源电动势降低，但仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测量某一电阻时，测量值比真实值________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

三、计算题

13.（10分）一座小型发电站的输出功率是20kW,输电线路总电阻是5Ω.

(1)若输电电压是400V,输电线路损耗的功率是多少?

(2)若改用5000V高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,用户得到的电压是多少?

14.（15分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距，倾角，导轨上端串接一个的电阻。在导轨间长的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量的金属棒水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆相连。棒的初始位置与磁场区域的下边界相距。一位健身者用恒力拉动杆，棒由静止开始运动，上升过程中棒始终保持与导轨垂直。当棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使棒回到初始位置（重力加速度，，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求
 

（1）棒进入磁场时速度v的大小；

（2）棒进入磁场时所受的安培力的大小；

（3）在拉升棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。

15.（15分）如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场上方有范围足够大的匀强电场,电场边界与磁场区域的最高处相切于O点,电场强度大小为E,方向垂直向下.在磁场区域的最低点P处有一粒子源,它能向纸面内各个方向发射速率相等的粒子,粒子质量为m、电荷量为,不计粒子重力和粒子间的相互作用.

(1)要使沿方向射入磁场的粒子不能进入电场,求粒子的速率应满足的条件;

(2)若粒子的速率,从P点沿某方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长,求这些粒子进入电场后,在电场中运动时与边界的最大距离h;

(3)若粒子的速率,从P点射入磁场的粒子,离开磁场后沿不同方向射入电场.某些粒子在电场中运动时间最长,求这些粒子从P点运动至刚好回到磁场经历的时间t.