2022湖北省麻城实验高级中学高二上学期9月月考物理试题含答案

麻城实验高中2021年9月月考高二物理试题

时间：75分钟  满分100分

一、单选题（本大题共7小题，共28分）

1. 
   下列关于磁场的相关判断和描述正确的是

A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实

2. 如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是

A. 图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B. 图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到位置的粒子比荷比较小
C. 图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度
D. 图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大

3. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内

A. 充电宝输出的电功率为
B. 充电宝产生的热功率为
C. 手机电池储存的化学能为
D. 手机电池产生的焦耳热为

4. 司南的发明与应用，梦溪笔谈中有关于磁偏角的记载，说明中国是发现并应用地磁场最早的国家．在地球赤道上放置可以在水平方向自由转动的小磁针，在小磁针正上方与小磁针平行固定一直导线．现给导线中通入稳定直流电流，小磁针重新静止后指向北偏东已知地球赤道附近地面上的地磁场的磁感强度为，若不计地磁场的磁偏角，设通电直导线中电流的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为B，则下列说法正确的是

A. 赤道附近地面上的地磁场的磁感强度方向由北向南
B. 直导线中通入的电流方向由南向北
C. ，方向水平向东
D. ，方向水平向东

5. 如图所示，在平面坐标系内以坐标原点O为圆心画一个半径为的圆。若沿平面方向加一匀强电场，电场强度为E，测得P点的电势为，Q点的电势为，M点的电势为，则下列说法正确的是   

1. 电场方向与y轴负方向的夹角的正切值为

B. N点的电势为
C. 匀强电场的电场强度大小为
D. 在同一圆周上，沿电场线方向直径两端点的电势差最大为

6. 如图所示，圆心角为的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出，粒子b从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的是   

A. 粒子a带正电，粒子b带负电
B. 粒子a、b的加速度大小之比为1：5
C. 粒子a、b的角速度之比为1：5
D. 粒子a在磁场中运动时间较短

7. 总质量为m的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的图像如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在该过程中，下列说法错误的是   

A. 汽车再次匀速运动时速度大小为
B. 时刻，汽车的加速度大小为
C. 汽车的牵引力不断减小
D. 经历的时间为

二、多选题（本大题共4小题，共16分）

8. 关于磁场，下列说法正确的是

A. 磁场的方向就是一小段通电导线在该点的受力方向
B. 电流元所受安培力为零，则该处磁感应强度也为零
C. 根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列
D. 穿过平面的磁通量为零，磁感应强度不一定为零

9. 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度及a的状态说法正确的是

A. 方向竖直向下
B. 大小为
C. 若使b下移，a将不能保持静止
D. 同时增大细导体棒a、b的电流，a棒仍可静止

10. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行金属板电容器中带电粒子P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片移动时，电流表的示数减小，则下列说法正确的是

A. 滑片向b端移动，电压表示数减小
B. 电源总功率减小，电源效率增大
C. 电容器的带电量增大，粒子P将向上运动，且带负电
D. 消耗的功率增大，消耗的功率减小

11. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A，B，C三点，已知该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示．则下列说法中正确的是

A. A点电势低于B点电势
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. A、B两点电势差等于B、C两点电势差
D. 电子经过A点的速率小于经过B点的速率

三、实验题（本大题共2小题，共18分）

12. (8分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．
     

实验前需要调整气垫导轨底座使之水平.
如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度______cm，实验时将滑块从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为______；在实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、______和______文字说明并用相应的字母表示．
本实验通过比较______和______在实验误差允许的范围内相等用测量的物理量符号表示，从而验证了系统的机械能守恒．

13. （10分）夏天经常会看到学生利用便携式手持小风扇来降温，某位同学想要探究小风扇的输出功率，可供使用的器材有：

小型电风扇额定电压、额定电流

电压表量程，内阻等于

电压表量程，内阻等于

电流表量程，内阻约

电流表量程，内阻约

滑动变阻器量程，允许通过的最大电流

定值电阻单刀双掷开关、导线若干Ⅰ学生电源6Ⅴ．

实验电路图如图所示，请在虚线框中补全该电路图标明所用器材符号．

实验前先将电风扇里的电池取出，部分实验步骤如下，完成填空部分：

调节滑动变阻器的触头到最__________填“左”或“右” 端，闭合开关

卡住电风扇不转，将开关闭合到__________填“a”或“b”，适当调节滑动变阻器R，记下电压表和电流表的示数分别为、注意此过程中动作要迅速，时间要短

将开关闭合到__________填“a”或“b”，适当调节滑动变阻器R，电风扇正常旋转，记下电压表和电流表的示数分别为、．

由以上实验步骤可得：该电风扇的内阻__________该电风扇的输出功率为__________用字母、、、表示．

四、计算题（本大题共3小题，共38分）

14.（12分）有一个带电荷量的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做的功，从B点移到C点，静电力对电荷做的功，问：

、BC、CA间电势差各为多少？

如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能为多少？

15.（12分）如图20所示，在倾角为的斜面上，固定一宽度的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势，内阻一质量的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取求：
 

的大小；
磁感应强度B的大小；
若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，

且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。

 

16.（14分）如图所示，一带电微粒质量为、电荷量，从静止开始经电压为的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为已知偏转电场中金属板长，圆形匀强磁场的半径为，重力忽略不计．求：
带电微粒经加速电场后的速度大小；
两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；
匀强磁场的磁感应强度B的大小．

答案和解析

1. C   2. B   3. C    4. D    5. C   6. B   7. C   8. CD  9. BC  10. BC  11. AD
12.；(2分)；（2分）滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；（1分）

    滑块的质量M（1分）
，（1分）（1分）
13.如图所示（3分）
 

右 （1分）  （1分）   （1分）

 （2分）   （2分）

14（12分）.解：电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，，

 ．

 ．

．（6分）

若，由，得．

由，得．

电荷在A点的电势能

J.

电荷在C点的电势能

J. （6分）

15. （12分）解：设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得：
解得：（4分）
金属杆静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡， 
代入数据得 N
又由：
得：（4分）
当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于0，由左手定则可知，磁场的方向水平向左；
设此时磁感应强度为，则：
代入数据可得：（4分）
 答：的大小是；
磁感应强度B的大小是；
若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零。此时磁感应强度的大小是，方向水平向左。

16. （14分）解：带电微粒经加速电场加速后速度为，
根据动能定理：
得： （3分）
带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．
水平方向：
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为
竖直方向：

由几何关系：，
联立得
由题
解得：．（6分）
设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：
由：
得：（5分）
答：
带电微粒经的电场加速后的速率是；
两金属板间偏转电场的电场强度E是；
匀强磁场的磁感应强度的大小是．
 

2021年秋 物理学科命题双向细目表