湖北省云學(xué)名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試卷B（原卷版）

2023年云學(xué)名校聯(lián)盟高二級(jí)年級(jí)12月聯(lián)考物理試卷B時(shí)長(zhǎng)：75分鐘：滿(mǎn)分：100分一、選擇題（1～7單選，8～10多選，選不全得2分，錯(cuò)選0分，共計(jì)40分）1.物理學(xué)中有很多關(guān)于圓盤(pán)的實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)是法拉第圓盤(pán)，圓盤(pán)全部處于磁場(chǎng)區(qū)域，可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線將圓盤(pán)圓心和邊緣與外面電阻相連。第二個(gè)是阿拉果圓盤(pán)，將一銅圓盤(pán)水平放置，圓盤(pán)可繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，第三個(gè)是費(fèi)曼圓盤(pán)，一塊水平放置的絕緣體圓盤(pán)可繞過(guò)其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)的中部有一個(gè)線圈，圓盤(pán)的邊緣固定著若干帶負(fù)電的金屬小球。以下說(shuō)法正確的是（）A.法拉第圓盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤(pán)中磁通量不變，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)感應(yīng)電流B.阿拉果圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，小磁針會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，轉(zhuǎn)動(dòng)小磁針，圓盤(pán)則不動(dòng)C.費(fèi)曼圓盤(pán)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合的一瞬間，圓盤(pán)會(huì)順時(shí)針（俯視）轉(zhuǎn)動(dòng)D.法拉第圓盤(pán)和阿拉果圓盤(pán)都是電磁驅(qū)動(dòng)的表現(xiàn)2.今年11月底，襄陽(yáng)三中舉行了秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)，其中“旋風(fēng)跑”團(tuán)體運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目很受學(xué)生歡迎。如圖是比賽過(guò)程的簡(jiǎn)化模型，一名學(xué)生站在點(diǎn)，手握在金屬桿的一端點(diǎn)，其他四名學(xué)生推著金屬桿，順時(shí)針（俯視）繞點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地附近空間的地磁場(chǎng)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其水平分量為，豎直分量為，則此時(shí)（）A.A點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì) B.兩點(diǎn)電壓C.兩點(diǎn)電壓為 D.兩點(diǎn)電壓為3.光滑水平桌面上固定兩個(gè)等量同種電荷，電性為正電，一個(gè)帶負(fù)電的粒子，沿著兩個(gè)正電荷連線的中垂線從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，粒子從釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程中，其速度大小v隨時(shí)間，及電勢(shì)、電勢(shì)能、機(jī)械能隨位移的變化圖像可能正確的是（電勢(shì)無(wú)窮遠(yuǎn)為O，取桌面為重力勢(shì)能零勢(shì)面）（）A. B.C. D.4.如圖所示，兩根等高光滑的圓弧導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌頂端右側(cè)連有一阻值為的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于導(dǎo)軌間距的金屬棒從導(dǎo)軌最低位置開(kāi)始，在外力作用下以初速度沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)至最高位置，則該過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)R的電流方向由里向外 B.通過(guò)R的電流大小保持不變C.金屬棒所受安培力一直減小 D.外力做的功等于整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱5.空間有一束均勻足夠大的等離子體，以相同的速度進(jìn)入一間距為的水平面足夠大的平行板電容器中，通過(guò)控制等離子體入射速度的大小，讓其在平行板中沿直線運(yùn)動(dòng)。隨即進(jìn)入一橫截面直徑也為的電磁流量計(jì)中。已知平行板電容器電壓恒定，垂直紙面向里的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是，其中保持不變，不考慮重力的影響，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì) B.僅增大，電壓表示數(shù)增大C.僅增大，電壓表示數(shù)增大 D.電容器上極板帶正電6.如圖平行板電容器通過(guò)導(dǎo)線與二極管，直流電源相連，電容器上下極板分別是板，板，且下極板接地。是極板中間的某一點(diǎn)，位置不發(fā)生改變。以下說(shuō)法正確的是（）A.板上移一點(diǎn)，兩板之間電勢(shì)差不變，點(diǎn)電勢(shì)升高B.板上移一點(diǎn)，兩板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，點(diǎn)電勢(shì)降低C.板下移一點(diǎn)，兩板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，點(diǎn)電勢(shì)不變D板下移一點(diǎn)，兩板之間電勢(shì)差變大，點(diǎn)電勢(shì)不變7.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有半徑為的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，圓心與坐標(biāo)原點(diǎn)重合。在坐標(biāo)為的點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，該粒子源能在紙面內(nèi)以速率v（未知量）向各個(gè)方向發(fā)射大量的帶正電的粒子，且沿Y軸正方向射入的粒子恰好從圓形磁場(chǎng)的最左端點(diǎn)射出。若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率變?yōu)?，則有粒子射出的圓形磁場(chǎng)的弧長(zhǎng)為（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用）（）A. B. C. D.8.甲乙丙三個(gè)金屬線框的匝數(shù)，面積，電阻均相同，線框上有磁場(chǎng)的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同?，F(xiàn)讓三個(gè)線框以相同的角速度繞各自正中間豎直軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.甲乙兩線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值之比B.甲丙兩線框感應(yīng)電流的峰值一樣大C.圖中甲線框此時(shí)處于中性面，磁通量最大，磁通量的變化也最快D.計(jì)算線框的電荷量中的i是電流的有效值9.一質(zhì)量為、帶電量為的小球，以初速度沖上一質(zhì)量為，半徑為的四分之一絕緣光滑圓槽。整個(gè)空間置于豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。所有接觸面均光滑，則從小球開(kāi)始沖上圓槽到上升到最高點(diǎn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）（重力加速度）A.小球和槽組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B.小球和槽之間的彈力對(duì)槽做正功C.整個(gè)過(guò)程小球的電勢(shì)能增加了 D.小球離開(kāi)槽后繼續(xù)上升的高度為10.如圖，一個(gè)粗糙絕緣斜面固定在地面，一質(zhì)量為的帶有正電荷的物塊從斜面頂端由靜止釋放，物塊以加速度沿斜面勻加速運(yùn)動(dòng)到斜面底端，末速度大小為v，則下列幾種情況描述中，正確的有（）A.若在物塊釋放時(shí)，在其上放一個(gè)粗糙程度很大的質(zhì)量為的物塊，則兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度與相同，末速度與相同B.若在物塊釋放時(shí)，在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大于，末速度大于C.若在物塊釋放時(shí)，在空間加一沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大于，末速度大于D.若在物塊釋放時(shí)，在空間加一垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度小于，因洛倫茲力不做功，故物塊末速度仍為v二、實(shí)驗(yàn)題（11題6分，12題10分，共計(jì)16分）11.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)探究“碰撞”類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。如圖，在光滑水平桌面上，將一質(zhì)量為，帶電量為的小球從處以速度v沿軸正方向拋出。整個(gè)空間存在垂直于桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。將一質(zhì)量為不帶電的絕緣小球放在軸正方向的某位置，已知兩小球碰撞過(guò)程中的電荷量始終不變。（1）為保證小球能沿軸正方向撞到小球，則小球應(yīng)放在___________處，小球A初速度___________。（2）在（1）問(wèn)情況下，若AB小球的碰撞是彈性碰撞，則小球碰后經(jīng)過(guò)軸正方向的___________處。12.某同學(xué)在學(xué)習(xí)多用電表后，自己動(dòng)手改裝了一個(gè)多用電表。改裝后其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。已知微安表滿(mǎn)偏電流為，內(nèi)阻為，兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)。改裝后通過(guò)控制開(kāi)關(guān)，使該電表的電壓檔有四個(gè)量程的檔位，量程最小是，量程最大的是。（1）由以上信息可知___________，___________。（2）使用該電表歐姆檔進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將閉合，接1位置，此時(shí)對(duì)應(yīng)的檔位是檔，現(xiàn)將斷開(kāi)，接2位置，則對(duì)應(yīng)的檔位應(yīng)為_(kāi)__________檔（填“”“”“”“”）。（3）將閉合，接1位置，用歐姆檔檔去測(cè)一未知電阻的阻值，若，在測(cè)量電阻時(shí)，微安表的指針偏轉(zhuǎn)了滿(mǎn)偏的三分之一，則___________。（4）在（3）的情況下，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)該電池的電動(dòng)勢(shì)標(biāo)值與實(shí)際值一致，內(nèi)阻的標(biāo)稱(chēng)值比實(shí)際值小，則的測(cè)量值___________（填“偏大”、“偏小”、“不變”）。三、解答題（13題12分，14題14分，15題18分）13.用一臺(tái)輸出電壓為的發(fā)電機(jī)，通過(guò)兩個(gè)變壓器為一個(gè)額定電壓為的用電器遠(yuǎn)距離供電。發(fā)電機(jī)到變壓器Ⅰ之間的電線電阻可視為，輸電線上的總電阻可視為。已知輸電線上輸入的電壓，電流大小為。當(dāng)用電器正常工作時(shí)。（1）求變壓器Ⅱ中原副線圈匝數(shù)之比；（2）求變壓器Ⅰ中原副線圈匝數(shù)之比。14.是兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，其中不帶電，的電荷量為。開(kāi)始時(shí)，之間有一壓縮的彈簧，彈簧與、均不相連，彈簧處于鎖定狀態(tài)，A，B保持靜止?，F(xiàn)解除鎖定，弾簧完全伸展開(kāi)后，A小球恰好能沿管道運(yùn)動(dòng)到左邊管的最高點(diǎn)，已知左邊管是半徑為的半圓管，右邊是一半徑未知的半圓弧，圓弧區(qū)域有水平向左的、電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)一切摩擦阻力（重力加速度）。（1）求開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。（2）若小球也能到達(dá)圓弧最高點(diǎn)，求圓弧半徑的最大值。15.如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域所有空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為，質(zhì)量均為的金屬棒放在導(dǎo)軌上，開(kāi)始在外力作用下，讓兩棒保持靜止。已知，棒電阻不能忽略，a棒和所有導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域?qū)к墝挾染鶠?，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域?qū)к壷g連接處絕緣（Ⅱ、Ⅲ區(qū)域?qū)к壗佑|處導(dǎo)電良好），Ⅲ區(qū)域?qū)к墝挾葹?。Ⅰ區(qū)域?qū)к墐A斜放置，傾角為，Ⅱ、Ⅲ區(qū)域?qū)к壦椒胖?，且足夠長(zhǎng)。在Ⅰ區(qū)