辽宁省沈阳市翔宇中学2023-2024学年高二上学期12月阶段测试物理试题（解析版）

这是一份辽宁省沈阳市翔宇中学2023-2024学年高二上学期12月阶段测试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（每小题4分，共计28分）
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 摩擦过的琥珀能吸引小物体，说明小物体一定带电
B. 在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是防止静电危害
C. 静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，使喷涂更均匀
D. 避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷中和，使建筑物避免雷击
【答案】A
【解析】
【详解】A．摩擦过的琥珀能吸引小物体，是因为琥珀带电，可吸引轻小物体，故A错误，符合题意；
B．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，让人体的静电通过静电释放器导入大地，以防止静电危害，故B正确，不符合题意；
C．静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，通过异种电荷相互吸引的特性，使油漆微粒在工件表面形成均匀、致密的涂层，故C正确，不符合题意；
D．避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷及时的导入大地进行中和，使建筑物避免雷击，故D正确，不符合题意。
故选A。
2. 下列各图中，已标出电流I及其产生的磁场的磁感应强度B的方向，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．图A，由安培定则可知，直线电流I的方向向上，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，右侧向里，左侧向外，A错误；
B．图B，由安培定则可知，直线电流I的方向向外，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，应是逆更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 时针方向的同心圆，B错误；
C．图C，由安培定则可知，环形电流I中心产生磁场的磁感应强度B的方向向上，C正确；
D．图D，由安培定则可知，通电螺线管电流I从右向左，在内部产生磁场的磁感应强度B的方向应是向右，D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，A、B是某静电场中一条电场线上的两点，一个正电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v−t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 该电荷由A运动到B的过程中电势能增加
B. A点处的场强比B点处的场强小
C. A点处的电势比B点处的电势高
D. 该电场是匀强电场
【答案】C
【解析】
【详解】AC．一个正电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，由图像可知，电场力对正电荷做正功，则电荷电势能减少；根据
可知A点处的电势比B点处的电势高，故A错误，C正确；
BD．根据图像切线斜率表示加速度，可知电荷的加速度逐渐减小，则电荷受到的电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，故A点处的场强比B点处的场强大，故BD错误。
故选C。
4. 交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时（ ）
A. 灯泡L两端电压增大B. 中的电流增大
C. 电源E的总功率增大D. 消耗的功率增大
【答案】A
【解析】
【详解】当吸附酒精气体浓度升高时，的阻值增大，则电路总电阻增大，电路总电流减小，即通过的电流减小，根据
可知电源E的总功率减小；由于和两端电压均减小，则灯泡L两端电压增大，灯泡L电流增大，根据
可知通过的电流减小，则消耗的功率减小。
故选A。
5. 手机微信运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动．则手机（ ）
A. 由向前匀速突然减速时，电容器带电量增大
B. 匀速运动时，电流表示数不为零且保持不变
C. 由静止突然向前加速时，电流由点流向点
D. 保持向后的匀加速运动时，M、N之间的电场强度增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．由向前匀速突然减速时，N板由于惯性向前移动，则d减小，由
，Q=UC
可知电容器带电量增大，故A正确；
B．匀速运动时加速度为0，电容C不变，线路中无电流。故B错误；
C．由静止突然向前加速时，N板由于惯性向后移，d增大、C减小、Q减小，所以有放电电流，电流b向a，故C错误；
D．保持向后的匀加速运动时，a不变，弹簧形变不变，两板间距离d不变，所以MN之间的电场强度不变。故D错误。
故选A。
6. 如图所示，“L”型导线固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知ab=l，bc=2l，垂直。导线通入恒定电流I时，导线受到的安培力大小为（ ）
A. 0B. BIlC. 2D.
【答案】B
【解析】
【详解】bc导线电流方向与磁场平行，不受安培力。ab导线受的安培力为
导线abc受到的安培力大小为。
故选B。
7. 真空中的某装置如图所示，现有质子（）、氘核（）和粒子（）都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（三种粒子重力均不计）。下列说法正确的是（ ）
A. 三种粒子在偏转电场中运动时间相同
B. 三种粒子射出偏转电场时的速度方向相同
C. 荧光屏上将出现3个亮点
D. 三种粒子射出偏转电场时的动能相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．粒子在加速电场中，根据动能定理
解得，进入电场的初速度
质子和氘核比荷不同，进入电场初速度不同，进入电场后，在电场中运动时间
则在偏转电场中运动时间不同，故A错误；
B．粒子在偏转电场中的加速度
射出偏转电场时的速度偏转角
则三种粒子射出偏转电场时的速度方向相同，故B正确；
C．三种粒子射出偏转电场时的速度方向相同，且射出电场时，沿电场方向位移
也相同，射出电场后均做直线运动，则在荧光屏上将只出现1个亮点，故C错误；
D．在加速电场和偏转电场的全过程，根据动能定理
因为y与电荷量和质量均没有关系，则射出偏转电场时的动能与电荷量有关，则三种粒子射出偏转电场时的动能不相等，故D错误。
故选B。
二、多选题（每小题6分，选不全得3分，共计18分）
8. 在磁感应强度为方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A. b、d两点的磁感应强度相同
B. b、d两点的磁感应强度方向相反
C. c点的磁感应强度的值最小
D. a点的磁感应强度的值最大
【答案】CD
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知，长通电直导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度方向如图所示
根据矢量叠加可知，b、d两点的磁感应强度大小均为
方向不相同，但也不相反；c点的磁感应强度大小为
a点的磁感应强度大小为
则有
故选CD。
9. 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v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是下列选项中的（ ）
A. B.
C D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，选项A正确；
D．当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小，圆环将做加速度逐渐减小的减速运动，最后做匀速直线运动，选项D正确；
BC．如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用，且摩擦力越来越大，圆环将做加速度逐渐增大的减速运动，故BC错误。
故选AD。
10. 如图为一除尘装置的截面图，平板M、N的长度及其间距均为d，两板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。工作时，大量质量为m、带电量为q的带电尘埃，以平行极板的相同速度进入两板间，在磁场作用下就会被平板吸附。当带电尘埃以速度进入磁场时，贴近N板入射的尘埃恰好打在M板右边缘，尘埃全部被平板吸附，即除尘效率为，不计尘埃的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 带电尘埃带正电
B 带电尘埃进入磁场速度
C. 若尘埃速度变为了，该装置的除尘效率是
D. 若尘埃速度变为了，该装置的除尘效率是
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据洛伦兹力提供向心力得
解得
根据题意可得粒子运动轨迹如图所示
由图可知
联立可得
根据左手定则可知，尘埃带负电，故A错误，B正确；
CD．若尘埃速度变为了，粒子运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力得
解得
令的距离为，在三角形中，有
解得
该装置的除尘效率为
故C错误，D正确。
故选BD。
三、实验题（每空2分，共计16分）
11. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为0.40Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录多组U、I的值。

（1）本实验中该同学选用0.6A挡。实验过程中，测得某次电流表的示数如图乙所示，则此时电流大小为________A；
（2）根据实验数据绘出的图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值________其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 0.30 ②. 1.5 ③. 0.60 ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]电流表选用0.6A挡，其最小分度为0.02A，由图可知，此时电流大小为0.30A；
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可知
由图丙所示可知，图像与纵坐标间的交点表示电动势，故有
[3]图像的斜率为
其中
联立解得
[4]由图甲可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图像如图所示
由图像可知，电动势测量值小于真实值，故填小于。
12. 为测量金属丝的电阻率，某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的电阻约为，实验室有以下器材可选用：
电流表（量程300mA，内阻）；
电流表（量程600mA，内阻约为）；
电压表V（量程20V，内阻约为）；
滑动变阻器（，额定电流为1A）；
滑动变阻器（，额定电流为）；
电源E（电动势3V，内阻较小）；
导线，开关若干。
（1）如图甲，用螺旋测微器测量金属丝直径___________mm。
（2）为准确测出该金属丝的电阻，要求多测几组数据，请帮该同学在图乙方框内画出测量该电阻R的电路原理图___________（标出所用仪器的代号），写出对应的表达式___________
（3）如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、为金属丝电阻值，则该金属的电阻率___________（用d、L、表示结果）。
【答案】 ①. 2.150 ②. ③. ④.
【解析】
详解】（1）[1]螺旋测微器测量金属丝直径
（2）[2]实验中只是要求多测几组数据，故滑动变阻器可以分压接法，也可以限流接法；题中所给电压表量程太大，故不选用；要测量R的阻值，可以通过把电流表作为电压表使用，故实验电路图如图
[3]根据欧姆定律，有
I1为A1的电流，I2为A2的电流。
（3）[4]根据电阻定律，有
可得
四、解答题
13. 如图所示，直角坐标系xOy处于垂直坐标平面向里的磁场中，y<0区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，y>0区域匀强磁场的磁感应强度大小为2B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从坐标原点O沿y轴正方向以速度v运动，不计粒子重力。求：
（1）粒子从O点出发第一次到达x轴所经过的时间；
（2）粒子第一次到达y轴的位置到O点的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设粒子在区域做匀速圆周运动的半径为r，则有
解得
粒子从O点出发第一次到达x轴所经过的时间为
联立解得
（2）设粒子在区域做匀速圆周运动的半径为R，有
解得
则有
则可知粒子第一次到达y轴的位置到O点的距离为。
14. 如图所示，金属棒MN质量m=0.01kg、长度L=0.2m、两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以沿棒方向、大小为I=1A的电流，平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为。（）
（1）判断MN中电流的方向（填“M到N”或“N到M”），并求金属棒受安培力的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B；
（3）如果仅仅改变匀强磁场的大小和方向，且要保持该金属棒的平衡位置不变，匀强磁场的磁感应强度至少有多大？方向如何？

【答案】（1）M到N，0.1N；（2）0.5T；（3），方向沿绳子方向向上（或沿左上与竖直方向成方向）
【解析】
【详解】（1）选金属棒MN为研究对象，其受力情况如图所示

根据金属棒受安培力的方向结合左手定则可以判断电流方向为M到N；根据平衡条件得
（2）根据安培力公式可得
可得匀强磁场的磁感应强度为
（3）如果仅仅改变匀强磁场的大小和方向，且要保持该金属棒的平衡位置不变，则当安培力与绳子方向垂直时，安培力最小，磁感应强度最小，则有
解得磁感应强度最小值为
根据左手定则可知，磁感应强度方向沿绳子方向向上（或沿左上与竖直方向成方向）。
15. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求：
（1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小；
（2）矩形区域内匀强电场场强大小。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）离子经过加速电场，由动能定理可知
解得