山东省“山东学情”2021-2022学年高二上学期12月联考试题物理（B版）含答案

这是一份山东省“山东学情”2021-2022学年高二上学期12月联考试题物理（B版）含答案，共13页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，40A D等内容，欢迎下载使用。

物理试题B卷(人教版)
考试时间：90分钟
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
第I卷(选择题40分)
一、选择题(本题共12个小题，共40分。第1-8题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；第9-12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)
1.2021年6月23日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到北京航天飞行控制中心，同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波亲切通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。关于电磁波，下列说法正确的是
A.电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波
B.电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波
C.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
D.X射线光子的能量大于γ射线光子的能量
2.导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性，如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线A的斜率为k，并且图线A与横轴成α角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是
A.导体A为线性元件，且
B.导体B是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.导体B的阻值随电流的增大而减小
D.当A、B导体串联时它们产生的热功率相等
3.根据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道，其猜测中国自行设计建造的第三艘国产航母将采用电磁弹射装置，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的
A.金属环向左运动的瞬间将有扩张趋势
B.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能被弹射出去
C.若将电源正、负极调换，金属环不能被向左弹射
D.闭合开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流
4.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则
A.电路接通稳定后，三个灯亮度相同 B.电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭
C.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 D.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
5.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图(a)、(b)所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是
A.图(a)中的A1、A2的示数相同 B.图(a)中的A1、A2的指针偏角相同
C.图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同 D.图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
6.如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I，要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为
A. B. C. D.
7.如图所示，虚线表示空间中一个立方体的各条棱，实线L、M、N表示三条无限长直导线，其中通以等大的电流，实线上的箭头方向表示电流方向。已知L导线在D2处产生的磁感应强度大小为B，则立方体顶点B1处的磁感应强度大小为
A.B B.B C.B D.(+1)B
8.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看成匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为
，a正、b负 ，a正、b负
，a负、b正 ，a负、b正
9.用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了U-I图线如图乙所示，由图乙可知
A.电池电动势的测量值是1.40V B.电池内阻的测量值是3.5Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40A D.电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I'=0.20A
10.一个面积S=4×10-2m2，匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是
A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率大小等于0.08Wb/s
B.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8V
D.在第3s末线圈中的感应电动势等于零
11.在如图所示的电路中，闭合电键后小灯泡正常发光，当滑动变阻器R3的滑动触头P向上滑动时
A.小灯泡亮度变亮 B.电流表示数变大 C.电源输出功率变大 D.电源效率变小
12.如图所示，空间存在竖直向上、大小为E的匀强电场和沿水平方向、垂直于纸面向里、大小为B的匀强磁场，一个质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线吊着悬于O点，给小球一个水平方向的初速度，小球在竖直面内做匀速圆周运动，细线张力不为零；某时刻细线断开，小球仍做半径为L的匀速圆周运动，不计小球的大小，重力加速度为g，则
A.细线未断时，小球沿顺时针方向运动 B.小球的带电荷量为
C.小球运动的速度大小为 D.细线未断时，细线的拉力大小为
第II卷(60分)
二、实验题(共2小题，每空2分，共16分)
13.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整(要求滑动变阻器滑片向右移时，电阻减小)。

(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将A线圈迅速插入B绕圈时，灵敏电流计指针将 。(填“向右偏一下”，“向左偏一下”，“不动”)
②A线圈插入B线圈稳定后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将 。(填“向右偏一下”，“向左偏一下”，“不动”)
(3)(多选)在做“研究电磁感应现象”实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将( )
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
14.(8分)为测定一金属丝Rx的电阻率，进行如下操作：
(1)先用欧姆表粗测电阻。现将欧姆表置于“×10”，经正确的操作，测量电阻时发现指针偏角过大，则以下哪些操作是必须的，请选择其中有用的，按操作顺序写出： 。

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝，使表针指零
B.将红表笔和黑表笔接触 C.把选择开关旋到“×1Ω”位置
D.把选择开关旋到“×100Ω”位置 E.调节调零旋钮使表针指着欧姆零点
(2)为准确测量该电阻丝的电阻，备有以下器材：
A.待测电阻Rx；
B.电动势3V的直流电源，其内阻可不计；
C.直流电压表V，量程为0～15V，内阻为15kΩ，其读数可表示为U；
D.直流电流表A1，量程为0～1mA，内阻为r1=30Ω，其读数可表示为I1；
E.直流电流表A2，量程为0～200mA，内阻为r2约为2Ω，其读数可表示为I2；
F.定值电阻R1，阻值为2970Ω；
G.滑动变阻器R2，其最大电阻为10Ω；
H.开关和导线若干
在虚线框中将电路图补充完整 。
(3)用刻度尺测得电阻丝接入电路的长度为L，用游标卡尺测其直径d时，某次游标卡尺
的示数如图所示，其读数为 mm。

(4)写出金属丝电阻率的表达式为ρ= 。(用题目中所给的符号表示)
三、计算题(共4小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
15.(8分)所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.5Ω，电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=160V，电压表示数UV=120V。

(1)求通过电动机的电流；
(2)求输入电动机的电功率；
(3)若电动机以v=1m/s的速度匀速竖直向上提升重物，则该重物的质量为多少？(g取10m/s2)
16.(8分)在图甲电路中，R1、R2为定值电阻，R1=3Ω、R2=6Ω，R3是阻值未知的滑动变阻器，C是电容器，电容C=70µF。闭合开关，当滑片P从左端滑到右端时，测得电源的路端电压随干路中电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点的横坐标与纵坐标已标出。求：

(1)电源的电动势和内阻；
(2)电容器所带电荷量的最大值。
17.(12分)如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨的倾角θ=30°，间距d=0.4m，定值电阻R=0.8Ω。在导轨平面上有一长为L=2.6m的匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度B=1T。一根与导轨垂直放置的导体棒以初速度v0=2m/s从上边沿进入磁场，最后以某一速度离开磁场。导体棒的质量m=0.2kg，电阻不计，g取10m/s2。
(1)求导体棒刚进入磁场时加速度的大小；
(2)求题述过程中通过电阻R的电荷量；
(3)若定值电阻R在此过程中产生的热量为0.5J，求导体棒离开磁场时的速度大小。
18.(16分)下图为实验室筛选带电粒子的装置示意图。加速器金属板M、N竖直放置，两板中心开有小孔，板间电压为U1。加速器右侧为一速度选择器，金属板E、F中有正交的匀强电场和匀强磁场，磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B1，电场方向未画出。速度选择器右端有一个圆心为O，半径为R的绝缘圆筒，圆筒某一横截面在粒子运动所在的竖直面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔A、B、C，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。现有一带电量为+q，质量为m的粒子(重力忽略不计)，由静止经过加速器加速后恰能沿直线通过速度选择器，最终从A孔正对圆筒横截面圆心O射入圆筒。求：

(1)离开加速器的速度大小；
(2)速度选择器中电场强度的大小；
(3)若粒子进入绝缘圆筒后，直接从B点射出，则圆筒内的磁感应强度B2为多大；
(4)为了使粒子从B点射出后能从C点返回筒内，可在圆筒外PQ直线右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B3，若粒子在运动中与圆筒壁碰撞，将以原速率反弹，求B3可能的大小。
高二物理B卷答案（人教版）
1．答案 ：A
解析：周期性变化的电场和磁场交替向远处的传播形成电磁波，选项A正确；选项B错误；麦克斯韦语言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波，故选项C错误； X射线的频率小于射线的频率，由得X射线光子的能量小于射线光子的能量选项D错误。
2．答案 ：C
解析：A元件的伏安特性曲线是直线，所以导线A是线性元件，其斜率的倒数等于其电阻，斜率，但倾角的正切值与横轴和纵轴的分度值有关，斜率和倾角的正切值不相等，故选项A错误；B元件的伏安特性曲线是弯曲的曲线，所以导线B是非线性元件，曲线上各点与原点连线的斜率为相应状态的电阻的倒数，根据图像可知，各点与原点的连线的斜率逐渐增大，所以导体B的阻值随电流的增大而减小，故选项B错误、C正确；当A、B导体串联时它们的I相等，但U不一定相等、则也不一定相等，即不一定相等，选项D错误。
3．答案：D
解析：当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知，金属环被向左弹射的瞬间，还有收缩的趋势，故A错误；若金属环放在线圈右侧，根据“来拒去留”可知，金属环将向右运动，故B错误；根据“来拒去留“可知，当固定线圈上突然通过直流电流时，金属环会受到向左的力的作用，与电源的正、负极无关，故C错误；线圈中电流从左侧流入，根据右手螺旋定则可知，环内磁场方向向右，在闭合开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流从右侧看为顺时针方向，故D正确。
4．答案：C
解析：电路接通稳定后，A灯被线圈短路而熄灭，B、C灯并联，电压相同，亮度相同，故A错误；电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，但是由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，自感电流通过C灯，所以C灯逐渐熄灭，故B错误;电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联，S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻可忽略不计，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，两端的电压逐渐降低，B灯两端的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮，故C正确，D错误。
5．答案：B
解析：A、图（a）中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，量程大的电流表示数大，故A错误，B正确。
C、图（b）中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同。由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，量程越大，电流表内阻越小，电流表两端电压越小，指针偏角越小，A1的指针偏角小于A2的指针偏角，故CD错误。
6．答案：D
解析：当磁场方向垂直于斜面向下时所需磁感应强度最小，由共点力平衡有，解得，方向垂直于斜面向下，故A、B、C项的值均可能，D项的值不可能。
7．答案： A
解析 通电导线L、M、N在B1处产生的磁感应强度方向如图所示，且大小均为B，根据矢量合成可知，，故选项A正确。
8．答案：A
解析：血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则电极a为正，电极b为负，故C、D错误；最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有，
所以血流速度，故A正确，B错误。
9．答案：AD
解析：由图像知，电源U-I图像与纵轴交点的纵坐标值为1.40 V，则电源的电动势为1.40 V，故A正确；电源内阻，故B错误；由图像知，路端电压为1.00 V时，电路中电流为0.4 A，这不是短路电流，故C错误；当电压表示数为1.20 V时，，故D正确。
答案：AC
解析：由图像的斜率求得：，因此，故A正确，开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故B错误；根据法拉第电磁感应定律得：，故C正确；由图看出，第3 s末线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，感应电动势也不等于零，故D错误。
11．答案： BD
解析：当滑动变阻器R3的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，内电压和R1的电压增大，则并联电路电压减小，故R2和灯泡的支路电流减小，灯泡变暗，选项A错误；干路电流增大，R2和灯泡的支路电流减小，所以R3支路电流增大，选项B正确；当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻和内阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化情况，选项C错误；外电阻越小，电源效率越小，选项D正确。
12．答案：ABD
解析：小球做匀速圆周运动，说明电场力与重力等大反向，小球带正电，，，B项正确；由于细线断了以后，小球仍做半径为L的匀速圆周运动，因此细线未断时，小球沿顺时针方向运动，，细线断了以后小球沿逆时针方向运动，，得到，细线的拉力大小，C项错误，A、D两项正确。
13．（8分）答案：(1)见解析图 (2)①向右偏转一下 ②向左偏转一下 (3)BD
解析：(1)如图所示。
(2)依据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则①向右偏转一下；②向左偏转一下。
(3)穿过电路中的磁通量发生变化，即产生电磁感应现象；因电路不闭合，无感应电流，但有感应电动势，且可以用楞次定律判断出感应电动势的方向，要产生感应电流，电路必须闭合，B、D正确。
14．（8分）答案：（1）CBE （2）如图所示 （3）0.95 （4）
解析：（1）用欧姆表粗测电阻。现将欧姆表置于“×10”，经正确的操作，测量电阻时发现指针偏角过大，说明有的档位偏大，应该换小挡，使得指针指向表盘的中央刻度附近，所以改用“×1”的档位，换档后重新欧姆调零。
（2）电路图如图所示
（3）游标尺主尺部分的读数为：0mm，分尺上的读数为：
游标尺的最终读数为：0.95mm
（4）由电路知识得：
由电阻定律得： ，联立可解得：
15．（8分）答案：(1)4A (2)480 W (3)47.2 kg
解析： (1)由电路中的电压关系可得电阻R两端的电压UR＝U－UV＝(160－120)V＝40 V……………1分
流过电阻R的电流IR＝eq \f(UR,R)＝A＝4 A………………1分
即通过电动机的电流IM＝IR＝4 A………………1分
(2)电动机两端的电压UM＝UV＝120 V………………1分
输入电动机的功率P电＝IMUM＝480 W………………1分
(3)电动机的发热功率P热＝Ieq \\al(2,M)r＝8W………………1分
电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝472 W………………1分
又P出＝mgv，所以m＝eq \f(P出,gv)＝47.2 kg………………1分
16．（8分）答案：（1）E＝5V r＝5Ω （2）1.0×10﹣4C
解析：（1）由题图乙知，当U1＝4V时，I1＝0.2A；当U2＝2V时，I2＝0.6A，根据闭合电路欧姆定律有
E＝U1+I1r ………………1分
E＝U2+I2r………………1分
解得E＝5V ………………1分
r＝5Ω ………………1分
R1、R2并联，根据电容的定义，
结合图甲电路有Q＝CU12……… 1分
根据欧姆定律有R12＝U12＝IR12……………… 1分
根据闭合电路欧姆定律有I＝……………… 1分
当R3＝0时，U12最大，则Qmax＝1.0×10﹣4C ……………… 1分
17．（12分）答案：（1）3.0m/s2 （2）1.3C （3）5m/s
解析：(1)导体棒刚进入磁场时
产生的感应电动势…………… 1分
导体棒中的电流…………… 1分
导体棒所受的安培力…………… 1分
根据牛顿第二定律……………1分
代入数据解得a=3.0m/s2…………… 1分
(2)由公式…………… 1分
电路中的平均感应电动势…………… 1分
电路中的平均电流
代入得
磁通量的变化量…………… 1分
代入数据解得q=1.3C…………… 1分
(3)由能量转化和守恒定律得……………2分
代入数据解得…………… 1分
（16分）答案：（1） （2）B1（3）
（4）
解析：（1）经加速电场有：………………2分
解得：……………… 1分
（用匀变速直线运动定律求解的同样给分）
（2）经速度选择器有：qE=qvB1………………2分
解得：B1……………… 1分
（3）粒子从A入射，直接从B出射，则运动轨迹如图：
由几何关系可知：θ=30° ……………… 1分
得：……………… 1分
则对粒子有：……………… 1分
解得：……………… 1分
（4）粒子在圆筒外可能的运动轨迹如图：
由几何关系可知：，n=1，2，3，…………2分（n取1或不全的，不给分）
粒子运动半径r′=Rtanα ……………… 1分
根据牛顿第二定律有：……… 1分
解得：，n=1，2，3……2分
（n取1或不全的，不给分）