實驗中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期12月月考試題

黑龍江省實驗中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期12月月考試題黑龍江省實驗中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期12月月考試題PAGE8PAGE19黑龍江省實驗中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期12月月考試題黑龍江省實驗中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期12月月考試題考試時間：90分鐘總分：100分I卷(選擇題共52分)選擇題（本題共13小題；每小題4分，共52分。單選不標(biāo)注，不定項選擇題題目有標(biāo)注）如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中，水平放置著一根長直導(dǎo)線,電流方向指向讀者,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中（）A．a(chǎn)、b兩點磁感應(yīng)強度相同 B．a(chǎn)點磁感應(yīng)強度最小C．c、d兩點磁感應(yīng)強度相同 D．c點磁感應(yīng)強度最大如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強度方向垂直,線框頂點M、N與不計內(nèi)阻的直流電源兩端相接，ML和LN組成的部分受到的安培力大小為F，則導(dǎo)體棒MN受到的安培力的大小為（）A．2F B．1.5F C．0.5F D．0空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖(a）中虛線MN所示，一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上．t=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖（a）所示：磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示,則在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)（)A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流先順時針方向，再逆時針方向C．在t0時刻，圓環(huán)中感應(yīng)電流不為零，但此時圓環(huán)不受安培力D．圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為導(dǎo)體棒AB長為2R,繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,OB之間的距離為R，且O、B、A三點在一條直線上，空間中充滿磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場、且方向與轉(zhuǎn)動平面垂直，那么AB兩端電勢差的大小為（）Aeq\f(1，2)BωR2B．2BωR2C．4BωR2D．6BωR2如圖所示,空間中存在水平方向的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左,磁場方向垂直紙面向里。一帶電小球恰能以速度v0沿與水平方向成30°角斜向右下方做勻速直線運動,最后進入一軸線沿小球運動方向且固定擺放的一光滑絕緣管道（管道內(nèi)徑略大于小球直徑），下列說法正確的是（）A．小球帶負電B．磁場和電場的大小關(guān)系為C．若小球剛進入管道時撤去磁場，小球?qū)⒃诠艿乐凶鰟蚣铀僦本€運動D．若小球剛進入管道時撤去電場，之后小球的機械能大小不變在如圖甲所示的電路中，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B豎直向下，螺線管匝數(shù)匝，橫截面積螺線管導(dǎo)線電阻，,，在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．則下列說法中正確的是A．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶負電B．螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.0VC．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻的電功率為D．閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,螺線管兩端的電壓為0。72V法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．穿過圓盤的磁通量發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生了感應(yīng)電流B．若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿b經(jīng)R到a的方向流動C．若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍如圖所示，間距為L、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接,導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．現(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運動，若金屬棒在整個運動過程中通過的電荷量為q．下列說法正確的是（）A．金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運動B．整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為C．整個過程中金屬棒克服安培力做功為D．整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t＝0時刻恰好位于圖中所示的位置．以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I－x)關(guān)系的是（）(多選)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直．金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面．現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向左運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是（)A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向C．T具有收縮趨勢，PQ受到向右的安培力D．T具有擴張趨勢，PQ受到向右的安培力（多選）如圖為電磁沖擊鉆的原理示意圖，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運動,則可能是(）A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關(guān)S閉合,變阻器滑片P向左勻速滑動D．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P向左減速滑動（多選)一長方體電阻率為的金屬導(dǎo)體板,長、寬、厚分別為a、b、c，其中a>b〉c，置于勻強磁場B中，方向垂直于導(dǎo)體上表面，現(xiàn)將金屬板用圖甲、乙兩種方式接到內(nèi)阻可不計的電源兩端,合上開關(guān)后，在導(dǎo)體前后表面(即I、II面）將產(chǎn)生電勢差.則關(guān)于導(dǎo)體以下說法正確的是（)A．圖甲、乙前后表面電勢差相等B．圖甲前后表面電勢差小于圖乙C．圖甲圖乙中都是后表面電勢高D．圖甲圖乙中都是前表面電勢高（多選）如圖虛線所示的半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場，設(shè)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑為r，不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則（）A．若r=R，則粒子離開磁場時,速度是彼此平行的B．若，則粒子從P關(guān)于圓心的對稱點離開時的運動時間是最長的C．若粒子時入的速率為時，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圈周上；若粒子射入速率為，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上，則D．若粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上，打在磁場邊界最遠位置粒子的運動時間為;若粒子在磁場邊界的出射點分布在三分之一圓周上，打在磁場邊界最遠位置粒子的運動時間為，則:=1：2II卷（非選擇題共58分)二:實驗題(8分）圖中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有20個等分刻度)的讀數(shù)＝________cm.在練習(xí)使用多用電表的實驗中，（1）某同學(xué)使用多用電表的歐姆檔粗略測量一定值電阻的阻值Rx，先把選擇開關(guān)旋到“×10”擋位，測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖所示．這位同學(xué)決定更換倍率,以下是接下來的測量過程：a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆檔調(diào)零旋鈕，使指針對準刻度盤上歐姆檔的零刻度，然后斷開兩表筆b．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最大量程處（或“OFF”檔），并拔出兩表筆c．將選擇開關(guān)旋到“×1"擋d．將選擇開關(guān)旋到“×100"擋e．將選擇開關(guān)旋到“×1k”擋f．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開兩表筆以上實驗步驟中的正確順序是________（填寫步驟前的字母）．（2）如圖所示為歐姆表表頭，已知電流計的量程為Ig=100μA,電池電動勢為E=1.5V，則該歐姆表的內(nèi)阻是____kΩ,表盤上25μA刻度線對應(yīng)的電阻值是____kΩ．(3)為了較精確地測量另一定值電阻的阻值Ry，采用如圖所示的電路．電源電壓U恒定，電阻箱接入電路的阻值可調(diào)且能直接讀出．用多用電表測電路中的電流，則與a點相連的是多用電表的____（選填“紅”或“黑”）表筆．三解答題(8分)如圖所示，一個電子（電量為e)以速度v0垂直射入磁感應(yīng)強度為B，寬為d的勻強磁場中，穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計)，求：(1）穿過磁場的時間是多少？（2）若改變初速度大小,使電子剛好不能從右邊界射出,則此時速度v是多少？(用v0表示）（8分)在水平面內(nèi)固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道,軌道間距L=0.50m,軌道左側(cè)連接一定值電阻R=1。2Ω．將一金屬桿ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，金屬桿ab的質(zhì)量m=0。5kg、電阻r=0。8Ω，回路中其余電阻不計．整個電路處在磁感應(yīng)強度B=0。8T的勻強磁場中，B的方向與軌道平面垂直．金屬桿ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2m/s2由靜止開始做勻加速直線運動,求：(1)3s末的瞬時感應(yīng)電動勢大小;（2）3s末作用在金屬棒上的水平拉力F功率；（12分）如圖，在x>0的空間中,存在沿x軸方向的勻強電場，電場強度E=10N/C；在x<0的空間中，存在垂直xy平面方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0。5T，一帶負電的粒子(比荷q/m=160C/kg），在x=0.06m處的d點以v0=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運動，不計帶電粒子的重力．求：(1)帶電粒子開始運動后第一次通過y軸的速度大小和方向;（2）帶電粒子進入磁場后經(jīng)多長時間返回電場；（3)帶電粒子運動的周期．(12分）如圖所示,在豎直平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場,磁感應(yīng)強度和電場強度的大小分別為B和E;第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一豎直放置的半徑為R的絕緣光滑半圓軌道，軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N點。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y＞0)的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標(biāo)原點O,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點后水平進入第四象限,并在電場中運動（已知重力加速度為g)。（1）判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶的電荷量；(2）P點距坐標(biāo)原點O至少多高？(3）若該小球以滿足(2）中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限，通過N點時開始計時，經(jīng)時間t＝2eq\r(\f（R,g）)小球與坐標(biāo)原點O的距離s為多大？黑龍江省實驗中學(xué)2020-2021學(xué)年度上學(xué)期高三年級12月月考理科物理試題答案版本【答案】B【解析】根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應(yīng)強度如圖；根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個點的磁場情況如圖A．a(chǎn)、b兩點磁感應(yīng)強度大小不相等，方向也不一定相同，選項A錯誤；B．a(chǎn)點磁感應(yīng)強度為兩點之差的絕對值，最小，選項B正確；C．c點與d點合磁感應(yīng)強度大小相等，方向不同,選項C錯誤；D．b點電磁感應(yīng)強度等于兩個磁感應(yīng)強度的代數(shù)和，最大。【答案】A【解析】設(shè)每一根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為，根據(jù)并聯(lián)電路兩端各電壓相等的特點可知，上下兩路電流之比．如下圖所示，由于上路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長度為L，根據(jù)安培力計算公式，可知,得,【答案】C【詳解】AB、根據(jù)B—t圖象，由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針，但在t0時刻，磁場的方向發(fā)生變化，故安培力方向的方向在t0時刻發(fā)生變化.t0時刻，原磁場的磁感應(yīng)強度為零，所以安培力為零，但圖像斜率不變所以依然有電流。D、由閉合電路歐姆定律得：,又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：C【答案】D【詳解】A．經(jīng)分析，洛倫茲力不做功,重力做正功，而小球動能不變，電場力一定做負功,小球帶正電，故A錯誤；B．僅當(dāng)支持力為零，電場力、重力、洛倫茲力三力平衡時，有即故B錯誤;C．因為電場力、重力、洛倫茲力三力平衡時，電場力和重力的合力與洛倫茲力方向相反，說明合力和速度方向垂直，撤去磁場后，重力和電場力合力不做功,支持力不做功，則小球仍沿桿做勻速直線運動，故C錯誤；D．撤去電場,只有重力對小球做功，小球的機械能不變，故D正確.【答案】DA、根據(jù)楞次定律可知,螺線管的感應(yīng)電流盤旋而下，則螺線管下端是電源的正極，那么電容器下極帶正電，故A錯誤；B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：；解得:，故B錯誤；C、根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：,根據(jù)解得：;D、螺線管兩端的電壓為路端電壓，用電流乘以兩個電阻的阻值之和，故D正確；【答案】D【解析】A．由電磁感應(yīng)定律得:，，故一定時,電流大小恒定；B．由右手定則知圓盤中心為等效電源正級,圓盤邊緣為負極，電流經(jīng)外電路從a經(jīng)過R流到b,B正確；C．圓盤轉(zhuǎn)動方向不變時,等效電源正負極不變，電流方向不變，C錯誤；D．，角速度加倍時功率變成4倍?！敬鸢浮緾【解析】金屬棒在整個運動過程中，受到豎直向下的重力,豎直向上的支持力,這兩個力合力為零，受到水平向左的安培力,金屬棒受到的合力為安培力；A．金屬棒受到的安培力，金屬棒受到安培力作用而做減速運動，速度v不斷減小，安培力不斷減小，加速度不斷減小，故金屬棒做加速度逐漸減小的變減速運動，故A錯誤；B．整個過程中感應(yīng)電荷量，又，聯(lián)立得，故金屬棒的位移C．整個過程中由動能定理可得:—W安=0—mv02，金屬棒克服安培力做功為W安=mv02，故C正確；D．克服安培力做功把金屬棒的動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由于金屬棒電阻與電阻串聯(lián)在電路中，且阻值相等,則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=W安=mv02，故D錯誤．A【答案】AC【答案】ACD【答案】BD【詳解】ABC．對甲圖，根據(jù)電阻定律可知設(shè)電源電動勢為E，由，可知自由電子在電場和磁場中達到平衡,有電場力等于洛侖茲力，可知聯(lián)立以上各式可求得同理,對乙圖，根據(jù)電阻定律可知設(shè)電源電動勢為E，由，可知自由電子在電場和磁場中達到平衡，有電場力等于洛侖茲力，可知聯(lián)立以上各式可求得因為b>c，所以有D．由于甲、乙都是金屬板，所以都是自由電子在發(fā)生定向移動,由于電流的方向都是向右，故自由電子向左移動，由左手定則，可知都是金屬板的后表面聚焦自由電子,從而帶負電，前表面帶正電，所以對金屬板前后表面來說，都會有金屬板前表面電勢高于后表面電勢?！敬鸢浮緼BC【詳解】A．磁匯聚和磁擴散條件B．假設(shè)粒子帶正電，磁場方向垂直于紙面向里，由于,粒子的運動軌跡如圖即帶電粒子的軌跡半徑大于圓的半徑，射出磁場邊界的粒子幾乎可以充滿整個圓邊界區(qū)，所有的弧都是略弧，所以最長的弧對應(yīng)最長的弦長,所以直徑出去的時間最長.C．當(dāng)速度大小為v1時，從P點入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠交點為M，由題意知由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為從P點入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠交點為N，由題意知，由幾何關(guān)系得軌跡圓的半徑為根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可知速度與半徑成正比，因此v1：v2=r1：r2=1:，由圖可知運動軌跡都是半個圓周，所以是1:1答案9.940（1分）【答案】dafb(2分）15k?(2分)45kΩ（2分）紅（1分）(［1]先把選擇開關(guān)旋到“×10"擋位，測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖所示．指針指在示數(shù)較大處，為使指針指在刻度盤中央附近,應(yīng)換用“×100”擋(幾百×10=幾十×100)，再歐姆調(diào)零，測量，整理器材．實驗步驟中的正確順序是：dafb[2］電表內(nèi)阻［3］當(dāng)電表指針指在20μA刻度線上時,整理得45KΩ[4］多用電表測電路中的電流，a點與電源正極相連，則與a點相連的是多用電表的紅表筆．（8分）【答案】）;【詳解】(1)電子在磁場中運動，只受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，設(shè)圓心為O點，如圖所示(1）根據(jù)幾何關(guān)系可得解得R=2d（1分）根據(jù)洛倫茲力提供向心力,則有（1分）解得電子穿過磁場的時間是(1分）（1分）由于解得（1分）（2）電子剛好不能從A邊射出時,軌跡恰好與磁場右邊界相切,由幾何知識得(1分)根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有（1分）又聯(lián)立解得（1分）(8分）【答案】2.4v8。88w【詳解】（1）金屬桿ab由靜止開始做勻加速直線運動，3s末速度：（1分）金屬桿ab切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：（1分）解得：E=2。4v（1分)由牛頓第二定律：(1分)3s末通過R的電流：（1分）運動中受到的安培力:（1分），3s末水平拉力F的瞬時功率：(1分），代入解得:P=8。88W（1分）（12分）【答案】（1)16m/s60°（2)(3)【解析】（1）粒子在第一象限做類平拋運動，如圖所示，加速度a==1600m/s2（1分），運動時間（1分）,粒子通過y軸進入磁場時在x方向上的速度vx=at1=8m/s(1分)，v=（1分）v=16m/s（1分）,因此tan=60°(1分）粒子在第二象限以O(shè)′為圓心做勻速圓周運動，圓弧所對的圓心角為2=120