2023-2024学年湖北省宜昌市长阳土家族自治县第一中学高二上学期9月月考物理试题含答案

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1. 下列公式适用于任何电场的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．公式
用来计算匀强电场中电场力做功，所以只适用于匀强电场，A错误；
B．公式
是匀强电场中电势差与电场强度的关系公式，只适用于匀强电场，B错误；
C．公式
是电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于任何电场，C正确；
D．公式
是点电荷场强公式，只适用点电荷的电场，D错误。
故选C。
2. 通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的( )
A. 线框所受安培力的合力为零
B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同
D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
【答案】C
【解析】
【详解】直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，故AB错误，C正确；离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，则线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，故D错误．
3. 如图A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连中垂线上的一点。今将一个由荷量为 q（）的点电荷从A沿直线移到B再沿直线移到C，以下说法正确的是（ ）
A. A、B两点的电势和场强都相同
B. A、C两点场强相同，电势不同
C. 点电荷q（）从B沿直线移到C，电荷的电势能变大
D. 点电荷q（）从A沿直线移到B，电荷的电势能变小
【答案】D
【解析】
【详解】等量同种正电荷电场线如图所示
A．根据等量正电荷的电场分布可知，AB之间的电场线从A到B，场强方向从A到B，可知A点的电势高于B点的电势，由图可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故A错误；
B．无法比较A、C两点电场强度的大小，但方向一定不同，在BC之间的场强方向从B到C，可知B点的电势高于C点的电势，结合A选项可知A、C两点电势不同，故B错误；
C．由B选项分析可知，B、C连线上，正电荷所受电场力向上，点电荷q（）从B沿直线移到C，电场力做正功，电势能减小，故C错误；
D．由A选项分析可知，A、B连线上，正电荷所受电场力向右，点电荷q（）从A沿直线移到B，电场力做正功，电荷的电势能的变小，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是（ ）
A. a点与b点的磁感应强度相同B. a点与c点的磁感应强度相同
C. a点与d点的磁感应强度相同D. a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
【答案】B
【解析】
【详解】通电直导线在周围形成的磁场，大小为，方向由安培定则可知垂直于点到导线垂直线段，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向。
故选B。
5. 如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=0. 1 m。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，为OM从OA位置开始旋转的角度，M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为10 V/m
B. 匀强电场的电场强度方向为垂直于AC连线向上
C. 将一质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV
D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电势随变化关系图像可知，当时，M点电势最低为1V；当时，N点电势最高为5V，如图所示
则匀强电场的电场强度大小为
故A错误；
B．由电势随变化的关系图像如图
可知当时，F点电势为3V，根据匀强电场沿任意方向电势降落都是均匀的，可知NM中点O点电势也为3V，则OF为等势线，则由几何关系知OF与OM垂直，则电场线的方向由N指向M，如图所示
故B错误；
C．过B和D点作MN的垂线，由几何关系知
质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能变化量为
可知质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV，故C正确；
D．M点电势最低，N点电势最高，所以从A点沿圆弧逆时针至C点，电势先减小后增大，电子的电势能先增大后减小，所以电场力先做负功后做正功，故D错误。
故选C。
6. 霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B＝B0＋kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变，方向如图所示，当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U也不同。则（ ）
A. 传感器灵敏度与上、下表面的距离有关
B. 磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越小
C. k越大，传感器灵敏度越高
D. 若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】B．最终定向移动的自由电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、c，设定向移动的自由电荷在x方向的速度为v。有
电流的微观表达式为
所以
B越大，上、下表面的电势差U越大，B错误；
AC．霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U为
则
所以传感器灵敏度与上、下表面的距离无关，k越大，传感器灵敏度越高，A错误，C正确；
D．若该霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高，所以D错误；
故选C。
7. 某同学描绘出小灯泡的I-U图像如图，若将两个完全相同的小电珠串联接在电动势为6.0V，内阻为12Ω的电源两端，接通电路，则每个灯泡的实际功率约为（ ）
A. 0.32WB. 0.64WC. 1.28WD. 2.56W
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】设每个灯泡的电压为U，灯泡的电流为I根据闭合电路欧姆定律可知
整理可得
所以在小灯泡的I-U图像做出电源的I-U图像
故每个灯泡的实际功率为
故选A。
8. 带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则（ ）
A. 一定有h1＝h3B. 一定有h1