湖北省武汉市武昌区2023-2024高二上学期12月月考物理试卷（答案）

武汉市武昌区2023-2024学年高二上学期12月月考
物 理 试 卷
命题教师：高金华 考试时间：2023年12月14日上午8:00—9:15
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是(　　)
A．磁场中某点B的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点B的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
2．如图2，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上．若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1.只改变电流方向，其它条件不变，力传感器的示数为F2.该匀强磁场的磁感应强度大小为(　　)
A．
B．
C．
D． 图2
3．一条形磁体放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁体垂直的长直导线，当导线中通以图3所示方向的电流时(　　)
图3
A．磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向右的摩擦力作用
B．磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向右的摩擦力作用
C．磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向左的摩擦力作用
D．磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向左的摩擦力作用
4．如图4，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为L.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为L的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　)
A．0
B．B0
C．B0
D．2B0 图4
5. 如图5电路中，电源电动势为E，内电阻r不能忽略．闭合S后，调整R的阻值．使电压表的示数增大ΔU，在这一过程中(　　)
A．通过R1的电流增大，增大量为
B．R2两端的电压减小，减小量为ΔU
C．通过R2的电流减小，减小量小于
D．路端电压增大，增大量为ΔU 图5
6．如图6，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子
垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最
后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为(　　)
A． B．
C． D． 图6
7．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用．如图7为地磁场的示意图(虚线，方向未标出)，赤道上方的磁场可看成与地面平行，若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α(氦的原子核)、β(电子)、γ(光子，不带电)射线以及质子，沿与地球表面垂直的
方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下(　　)
A．α射线沿直线射向赤道
B．β射线向西偏转
C．γ射线向东偏转
D．质子向北偏转 图7
8．直流电路如图8所示，闭合开关，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，以下说法正确的是(　　)
A．电源的总功率一定减小
B．电源的效率一定增大
C．电源的内部损耗功率一定减小
D．电源的输出功率一定先增大后减小
图8
(
V
2
V
1
L
1
L
2
L
3
P
)9、 如图9所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是(　　)
A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C．ΔU1<ΔU2
D．ΔU1>ΔU2
图9
如图10所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是(　　)
均向左
均向右
a的向左，b的向右
a的向右，b的向左 图10
非选择题：本题共5小题，共60分。
11．(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为“×100”欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为________ Ω。
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新进行欧姆调零
C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开
(3)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极。
(4)若这块多用电表经过长期使用导致内部电池电动势变小，内阻变大，则用这块电表的欧姆挡测电阻时测量值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12．如图甲所示为某同学测量电源电动势和内阻的电路图，其中R为电阻箱，Rx为保护电阻。实验步骤如下：
(1)将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合开关S1、S2，读出电流表示数为I，电阻箱读数为10.0 Ω；断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为I，此时电阻箱读数为5.2 Ω，则Rx＝________ Ω。
(2)断开S2，闭合S1，调节电阻箱R，得到多组R和I的数值，并画出 -R图象，如图乙所示，由图象可得，电源电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)本实验中，因为未考虑电流表的内阻，所以电源内阻的测量值________真实值。(选填“大于”或“小于”)
13．如图13所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上．导体棒与斜面的水平底边始终平行．已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.
(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；
(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向．
图13
14．有一方向如图14的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度d＝8 cm，一带电粒子沿垂直电场线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区后向下侧移了3.2 cm．若撤去电场，求带电粒子穿过场区后的侧移量。（不计粒子重力）
(
图
14
B
E
8cm
)
15．如图15所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心射入磁场，通过磁场区域后速度方向偏转了60°.
图15
(1)求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间t；
(2)如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？武汉市武昌区2023-2024学年高二上学期12月月考物理参考答案
选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B C C B B ABC BD CD
11．(1)1700　(2)AC　(3)a　(4)偏大
【解析】
(1)欧姆表的读数为：R＝17×100 Ω＝1700 Ω。
(2)测量电阻时，多用电表内部电源被接通，电流从多用电表内部流出，因为电阻不分正负极，所以电流流向电阻哪一端都行，红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果，故A正确；每次换挡后才需要重新进行欧姆调零，不换挡时不需要重新进行欧姆调零，故B错误；根据欧姆表测电阻的原理，测量电路中的电阻时，应将该电阻与外电路断开，故C正确。
(3)根据欧姆表改装原理可知，红表笔应接“＋”插孔，与欧姆表内部电池的负极相接，黑表笔应接“－”插孔，与欧姆表内部电池的正极相接，而黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，而黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明电流从a端经二极管流向b端时二极管电阻较小，则a端是二极管正极。
(4)欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，根据I＝＝＝，测量相同的电阻时电流将变小，指针偏转角度将变小，测量结果与原来相比偏大。
12．(1)4.8　(2)3.0　1.2　(3)大于
【解析】
(1)两次实验电路中的电流相等，则外电阻相等，即Rx＋5.2 Ω＝10.0 Ω，解得Rx＝4.8 Ω。
根据闭合电路的欧姆定律可得：E＝I(R＋Rx＋r)，整理可得：＝R＋，可见图线的斜率为：k＝＝＝，图线的纵截距为：b＝＝2.0，又因为Rx＝4.8 Ω，则E＝3.0 V，r＝1.2 Ω。(3)若考虑电流表内阻的影响，则表达式变为：＝R＋，则电源内阻的测量值等于电源内阻和电流表内阻之和，即电源内阻的测量值大于真实值。
13．(1)tan θ　(2)sin θ　方向垂直斜面向上
【解析】
(1)匀强磁场方向竖直向上时，导体棒受力如图甲所示，由平衡条件得：
mgsin θ＝F安cos θ，F安＝BIL，
解得B＝tan θ.
(2)如图乙所示，当安培力平行斜面向上，即安培力和重力沿斜面的分力平衡时，安培力最小，有
mgsin θ＝F安′，F安′＝BminIL，
解得Bmin＝sin θ，
由左手定则可知磁感应强度的方向垂直斜面向上．
14．【解析】
由题意可知，电场和磁场同时存在时匀速直线运动：qE=Bqv
只有电场时，粒子做类平抛运动：
x=vt y=(1/2)at2
又a=qE/m 得：E= mv2/10q B= mv/10q
只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，则：
Bqv=mv2/r
解得：r=10cm
故穿过场区后的侧移量：=4cm
15．(1)　　(2)R
解析　(1)粒子的轨迹半径：
r＝①
粒子所受洛伦兹力提供向心力，有：qvB＝m②
由①②两式得粒子的比荷：＝③
粒子的运动周期T＝④
粒子在磁场中的运动时间t＝T⑤
由①④⑤式得t＝.⑥
(2)当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大．
由图可知sin θ＝⑦
平移距离d＝Rsin θ⑧
由①⑦⑧式得d＝R.