山東省青島市青島九中2019-2020學(xué)年高二上學(xué)期月考物理試題

青島九中2019~2020學(xué)年度第一學(xué)期階段考試高二物理試題第一卷（選擇題共60分）一．單選題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.關(guān)于我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星的說法，正確的是（）A.若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍B.它在北京上空運(yùn)行，故可用于我國(guó)的電視廣播C.它以第一宇宙速度運(yùn)行D.它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同【答案】D【解析】【詳解】A．地球同步衛(wèi)星距離地球的高度為定值，半徑也為定值，所以各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣，與質(zhì)量無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．地球同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的。所以不可能定點(diǎn)在北京正上方，故B錯(cuò)誤；C．地球同步衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1km/s，小于7.9km/s，故C錯(cuò)誤；D．同步衛(wèi)星是指與地球相對(duì)靜止的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角度速度相同，故D正確。故選D。2.2015年9月20日，我國(guó)成功發(fā)射“一箭20星”，在火箭上升的過程中分批釋放衛(wèi)星，使衛(wèi)星分別進(jìn)入離地200~600km高的軌道，軌道均視為圓軌道，下列說法正確的是（）A.離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速率小B.離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星向心加速度小C.上述衛(wèi)星的角速度均大于地球自轉(zhuǎn)的角速度D.同一軌道上的衛(wèi)星受到的萬有引力大小一定相同【答案】C【解析】【詳解】A．據(jù)，得，則離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速率大，故A錯(cuò)誤；B．據(jù)，得，則離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星向心加速度大，故B錯(cuò)誤；C．據(jù)，得，題中衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則題中衛(wèi)星的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，即題中衛(wèi)星的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故C正確；D．據(jù)，同一軌道上質(zhì)量不同的衛(wèi)星受到的萬有引力大小不同，故D錯(cuò)誤。故選C。3.地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，地球的同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，向心加速度為a1，已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，地球赤道表面的加速度為g，下列說法正確的是（）A.地球質(zhì)量B.地球質(zhì)量C.a、a1、g的關(guān)系是D.加速度之比【答案】BC【解析】【詳解】AB．對(duì)同步衛(wèi)星，有所以故A錯(cuò)誤，B正確；CD．地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)向心加速度知且又因?yàn)閯t地表的重力加速度大于同步軌道的重力加速度，則故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。4.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度下列說法正確的（）A.關(guān)于定義式，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與I成反比B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向一致C.一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.磁鐵的磁感線總是從N極出發(fā)，到S極終止【答案】B【解析】【詳解】A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，與放在該點(diǎn)的直導(dǎo)線的電流I以及其所受的安培力F無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向一致，選項(xiàng)B正確；C．一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場(chǎng)力的作用，可能是直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行，而該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．磁鐵的磁感線在磁體的外部從N極到S極，在磁體的內(nèi)部從S極到N極，組成閉合的曲線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，兩根水平放置且相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反、大小相等的電流I1與I2。與兩導(dǎo)線垂直的一平面內(nèi)有a、b、c、d四點(diǎn)，a、b、c在兩導(dǎo)線的水平連線上且間距相等，b是兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)，b、d連線與兩導(dǎo)線連線垂直，則（）A.I2受到的磁場(chǎng)力水平向左B.b點(diǎn)的磁場(chǎng)為零C.d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向必定豎直向下D.a點(diǎn)和c點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能都為零【答案】CD【解析】【詳解】A．電流I1在I2處的磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向水平向右，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手螺旋定則，電流I2和I1在ｂ處的磁場(chǎng)方向均豎直向下，則合磁場(chǎng)不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電流I1在d點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直I1和d點(diǎn)的連線指向右下方；電流I2在d點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直I2和d點(diǎn)的連線指向左下方；兩者大小相等，則合磁場(chǎng)方向豎直向下，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)遠(yuǎn)離導(dǎo)線，磁場(chǎng)較弱，靠近導(dǎo)線，磁場(chǎng)較強(qiáng)，因電流I2的大小等于電流I1的大小，則a點(diǎn)和c點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能都為零，故D正確。故選CD。6.如圖所示，一條形磁鐵放在水平地面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁場(chǎng)垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)（）A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用【答案】B【解析】【詳解】條形磁鐵外部磁場(chǎng)由N指向S，根據(jù)左手定則知，直導(dǎo)線所受的安培力的方向斜向右下方；根據(jù)牛頓第三定律知，條形磁鐵所受直導(dǎo)線的磁場(chǎng)力的方向斜向左上方，可知條形磁鐵有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受的摩擦力方向向右，磁鐵對(duì)桌面的壓力減小。故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。7.如圖所示，豎直平面內(nèi)用兩根細(xì)線將粗細(xì)均勻的金屬棒CD水平懸掛在天花板上，金屬棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度為g，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于金屬棒CD，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)金屬棒中通以電流I時(shí)，細(xì)線中的拉力恰好為零，則電流I應(yīng)滿足（）A.，方向C到DB.，方向D到CC.方向C到DD.方向D到C【答案】A【解析】【詳解】細(xì)線中拉力恰好為0，重力和豎直向上的安培力等大反向，根據(jù)平衡條件解得根據(jù)左手定則可知電流方向?yàn)镃到D，則A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，水平直導(dǎo)線中通有恒定電流I，導(dǎo)線正下方處有一電子初速度，其方向與電流方向相同，以后電子將（）A.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變小B.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變大C.沿路徑b運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變小D.沿路徑b運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變大【答案】D【解析】【詳解】水平導(dǎo)線中通有穩(wěn)定電流I，根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線上方磁場(chǎng)方向向里，導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向向外，由左手定則判斷可知，導(dǎo)線上面的電子所受的洛倫茲力方向身向上，則電子將沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，其速率v不變，而離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，由公式可知，電子的軌跡半徑逐漸增大，故軌跡不是圓，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。9.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過t時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，OC與OB成角?，F(xiàn)只改變帶電粒子的速度大小，仍從A點(diǎn)沿原方向射入原磁場(chǎng)，不計(jì)重力，測(cè)出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?t、則粒子的速度大小變?yōu)椋ǎ〢.v B.2v C.v D.3v【答案】C【解析】【詳解】設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑是R，以速度v射入時(shí)，由公式得根據(jù)幾何關(guān)系可知所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)第二次射入時(shí)的圓心角為θ，根據(jù)分析可知?jiǎng)t半徑又得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。10.質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A.M、N的速率相等B.M帶負(fù)電，N帶正電C.洛倫茲力對(duì)M、N做正功D.N的運(yùn)行時(shí)間大于M的運(yùn)行時(shí)間【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力則有：解得速度的大小為在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說明速率大，即M的速度率大于N的速率，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故選項(xiàng)B正確；C．洛倫茲力始終與速度的方向垂直，洛倫茲力對(duì)M、N不做功，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為則M運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。二.多選題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分。11.我國(guó)未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站，如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力的作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法中正確的是（）A.圖中航天飛機(jī)飛向B處的過程中，受到月球引力增大B.航天飛船在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速C.根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D.根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力大小【答案】ABC【解析】【詳解】A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過程中，根據(jù)可知，兩者距離減小，則引力逐漸變大，故A正確；B．航天器在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速，才不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．對(duì)空間站，根據(jù)萬有引力提供向心力解得根據(jù)空間站的軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G就能計(jì)算出月球的質(zhì)量M，故C正確；D．由于空間站的質(zhì)量不知，根據(jù)萬有引力定律知，不能求出空間站受到月球引力的大小，故D錯(cuò)誤。故選ABC。12.據(jù)報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航天航天局（NASA）首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f．若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)：該行星自轉(zhuǎn)周期為T；宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球（引力視為恒力），落地時(shí)間為t，已知該行星半徑為R，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.該行星的第一宇宙速度為B.該行星的平均密度為C.如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為D.宇宙飛船繞該星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于【答案】AB【解析】【詳解】A．根據(jù)得，行星表面的重力加速度根據(jù)得，行星的第一宇宙速度故A正確；B．根據(jù)得，行星的質(zhì)量則行星的平均密度故B正確；C．根據(jù)又解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)最小周期故D錯(cuò)誤。故選AB。13.如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則下列關(guān)于穿過平面的磁通量的情況中，正確的是（）A.如圖所示位置時(shí)磁通量為BSB.若使框架繞轉(zhuǎn)過60°，磁通量為BSC.若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，磁通量為零D.若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量變化為2BS【答案】ACD【解析】【分析】圖示時(shí)刻，線圈與磁場(chǎng)垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積。當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時(shí)，線圈在磁場(chǎng)垂直方投影面積為，磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個(gè)投影面積的乘積。線圈從圖示轉(zhuǎn)過時(shí)，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差?！驹斀狻緼．線圈與磁場(chǎng)垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為，故A正確；B．使框架繞OO′轉(zhuǎn)過角，則在磁場(chǎng)方向的投影面積為，則磁通量為，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過時(shí)，線框與磁場(chǎng)平行，故磁通量為0，故C正確；D．從初始位置轉(zhuǎn)過角，磁通量變化為，故D正確。故選ACD?！军c(diǎn)睛】本題要知道對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量計(jì)算的一般公式，θ是線圈與磁場(chǎng)垂直方向的夾角。夾角變化，磁通量也會(huì)變化，注意磁通量要分清穿過線圈的正反面。14.三個(gè)速度大小不同而質(zhì)量相同的一價(jià)離子，從長(zhǎng)方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊緣平行于磁場(chǎng)邊界射入磁場(chǎng)，它們從下邊緣飛出時(shí)的速度方向如圖所示，以下判斷正確的是（）A.三個(gè)離子均帶負(fù)電B.三個(gè)離子均帶正電C.離子1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最大D.離子3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)左手定則可知，三個(gè)粒子均為負(fù)電荷，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)粒子的軌跡可以發(fā)現(xiàn)1的半徑最短，3的軌跡半徑最長(zhǎng)，所以C錯(cuò)誤；D．三個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)周期均為則運(yùn)動(dòng)時(shí)間畫出三個(gè)粒子的軌跡，可以發(fā)現(xiàn)1的圓心角為90°，2的圓心角大于3的圓心角，但都小于90°，所以1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，選項(xiàng)D正確。故選AD。15.長(zhǎng)為的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，板間距離也為，極板不帶電。現(xiàn)有質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子（重力不計(jì)），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場(chǎng)以速度水平入射，如圖所示。欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是（）A.使粒子速度 B.使粒子速度C.使粒子速度 D.使粒子速度【答案】AB【解析】【詳解】如圖所示設(shè)粒子恰好從右邊穿出時(shí)圓心在點(diǎn)，有解得，又因?yàn)榈盟詴r(shí)粒子能從右邊穿出；粒子恰好從左邊穿出時(shí)圓心在點(diǎn)，由得故時(shí)粒子能從左邊穿出。故選AB。第二卷（非選擇題共40分）三.實(shí)驗(yàn)題（共10分）16.磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動(dòng)電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場(chǎng)而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．此時(shí)從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時(shí)針或逆時(shí)針）．A.平行于南北方向，位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會(huì)看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項(xiàng)代號(hào)）A.加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向C.加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向D.加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互________（填排斥或吸引），當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互___________（填排斥或吸引），這時(shí)每個(gè)電流都處在另一個(gè)電流的磁場(chǎng)里，因而受到磁場(chǎng)力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用.【答案】(1).A(2).逆時(shí)針(3).B(4).吸引(5).排斥【解析】【詳解】（1）無通電導(dǎo)線時(shí)小磁針S極向南，所以為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方，根據(jù)左手定則，可以判斷出從上向下看小磁針旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故選A；（2）電子束運(yùn)動(dòng)徑跡發(fā)生了彎曲，這表明運(yùn)動(dòng)電荷受到了磁場(chǎng)力，由左手定則知a陰極；故B對(duì)．（3）由圖可知，當(dāng)通入的電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線靠攏，說明兩導(dǎo)線相互吸引；當(dāng)通入電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線遠(yuǎn)離，說明兩導(dǎo)線相互排斥；四.計(jì)算題：本題共3小題，共30分。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能給分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ=30°，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)．將質(zhì)量為m，長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒放在平行導(dǎo)軌上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，求：（1）通過ab導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為多大？（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？（3）若突然將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小及方向．【答案】（1）；（2）；（3），方向沿斜面向上．【解析】【分析】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律即可求得；（2）利用共點(diǎn)力平衡即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）根據(jù)牛頓第二定律即可求的加速度【詳解】（1）由閉合電路的歐姆定律可得

（2）導(dǎo)體棒靜止，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得BILcos30°=mgsin30°

（3）由牛頓第二定律可得

BILmgsin30°=ma

解得，方向沿斜