辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-13 17:39:40 | ||
图片预览
文档简介
辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试题
考试时间：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题46分）
一、选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、多选或不选的得0分。）
1.下列各图所对应的情景，利用了电磁驱动原理的是（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A.磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角）
B.磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角）
C.磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生
D.磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥
3.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为，定值电阻、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电表的量程为。下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C.若仅使阻值变大，则和均变大
D.若仅使阻值变小，则和均变大
4.某学校新安装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可随周围环境的亮度改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照增强时，其电阻值减小）。随着傍晚到来，光照逐渐减弱，则（ ）
A.A灯、B灯都变亮 B.电源内阻消耗的功率变大
C.电源的输出功率一定变大 D.中电流变化量等于中电流变化量
5.如图甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一枚可以在水平方向自由转动的小磁针，处于静止状态且与导线平行。现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度θ（）的正切值与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示。若该处地磁场的水平分量为，则下列判断中正确的是（ ）
A.通电后，小磁针的N极向纸面外偏转
B.通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方面
C.电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.处合磁场的磁感应强度大小为
6.如图，abcdef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度略小于l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，ab两点电势差随位移变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7.如图，电路中三个电阻、和的阻值分别为R、3R和4R。当开关断开、闭合时，电源输出功率为；当闭合、断开时，电源输出功率也为。下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势，内阻
B.电源电动势，内阻
C.当、都断开时，电源的总功率为
D.当、都闭合时，电源的总功率为
8.如图，李辉用多用表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉测量方便，没有注意操作的规范，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两支表笔，也没有什么感觉。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A.刘伟不应该有电击感，他是“虚张声势”
B.表笔与线圈脱离前后通过刘伟的电流方向发生改变
C.刘伟有电击感是因为表笔与线圈脱离瞬间，线圈中的电流流过了刘伟
D.李辉没有什么感觉是因为他两手间的电阻较大
9.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。（ ）
A.时线圈内产生的感应电动势为2V B.时电流由b经电阻R流向a
C.时电阻R消耗的功率0.16W D.前4s内通过R的电荷量为0.8C
10.列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头进入磁场瞬间的速度为，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车刚好停止。下列正确的是（ ）
A.列车进站过程中电流方向为abcda
B.列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C.列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量
D.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小
第Ⅱ卷（非选择题54分）
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，每空2分，共计14分。）
11.如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，A连接负接线插孔，B连接正接线插孔。某同学想通过该多用表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻，如图乙所示。
主要步骤如下：
（1）将选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
（2）将两表笔按图乙插入接线插孔，并短接进行欧姆调零，使指针指在电阻零刻度处；
（3）将红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现此时指针偏转角度很小；
（4）换用______（选填“×10”或“×1k”）欧姆挡重新调零后测量，发现此时指针偏转适中，表盘示数如图所示，则电压表内阻的测量值为______Ω，记下电阻数值；
（5）将选择开关调至OFF挡后拔下表笔，将多用电表放回原处，实验完毕。
12.某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了三种测量方案。
（1）方案一：用伏安法测电阻
如图甲所示的实验电路，电压表的示数为2.80V，电流表的示数为80.0mA，则由此可得未知电阻的阻值为______Ω（结果保留三位有效数字），此测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。
（2）方案二：用等效替代法测电阻
a.如图乙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，电阻箱的示数；
b.断开开关，闭合开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，电阻箱的示数；
c.则未知电阻的阻值______Ω。
（3）方案三：用电桥法测电阻
如图丙所示的实验电路，AB为一段粗细均匀的直电阻丝。闭合开关S，调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R的阻值，用刻度尺测量出AD和BD的长度分别为、，则电阻______（用R、、表示）。
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分）
13.（10分）某节水喷灌系统如图所示，水从出水口以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为80%，忽略水在管道中运动的机械能损失。，求：
（1）每秒水泵对水做的功；
（2）电动机线圈的电阻。
14.（12分）如图所示，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴从Q点射出第一象限。已知。
（1）判断粒子带电的正负并求出粒子运动轨迹半径r；
（2）求磁场磁感应强度B的大小；
（3）带电粒子穿过第一象限所用的时间t。
15.（18分）如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，在外力作用下长为的金属棒CD可绕着圆环圆心匀速转动。从圆环边缘和圆心所在竖直轴用细导线连接足够长的两固定平行金属导轨MN、PO，导轨与水平面的夹角为，空间内存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为的匀强磁场。质量的金属棒ab垂直于导轨处于静止状态，导轨的宽度和金属棒ab的长度均为，金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，金属棒CD的电阻，金属棒ab的电阻为，其余电阻不计，闭合开关S（，，重力加速度。）
（1）若金属棒CD以的角速度顺时针（俯视）匀速转动，求流过金属棒CD的电流方向和金属棒CD两端的电压；
（2）要使金属棒ab与导轨保持相对静止，分析金属棒CD转动的方向及角速度应满足的条件；
（3）若金属棒CD以的角速度逆时针（俯视）匀速转动，求金属棒ab恰好匀速时的速度大小。
辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考
物理答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B A D A C BC CD AD
二、实验题
11.负
12.35.0 小于 44
三、计算题
13.【答案】（1）96J；（2）80Ω
（1）每秒喷出水的质量为，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泉对水做功为
（2）水原的输出能量转化为水的机械能，则
而水泵的抽水效率（水泉的输出功率与输入功率之比）为80%，则
电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可知
联立解得电动机线圈的电阻
14.【答案】（1）负电，；（2）；（3）
【详解】（1）由左手定则可知粒子带负电，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
（2）由洛伦兹力提供向心力得
解得
（3）粒子的周期为
带电粒子穿过第一象限所用的时间为
15.【答案】（1）8V，电流由D流向C；（2）顺时针转动时，逆时针转动时；（3）
【详解】（1）假设金属棒ab静止，对金属棒CD，由法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
对金属棒ab，因为
假设成立
金属棒CD两端的电压为
解得
由右手定则，可知电流由D流向C
（2）若金属棒CD以顺时针转动，且金属棒ab刚好没滑动时，有
解得
且
解得
若金属棒CD以逆时针转动，且金属棒ab刚好没滑动时，有
解得
且.
解得
故要使金属棒ab保持静止，角速度应满足：顺时针转动时
逆时针转动时
（3）设金属棒ab恰好匀速时的速度为v，则有
解得
由闭合电路欧姆定律得
回路的电动势
解得
物理试题
考试时间：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题46分）
一、选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、多选或不选的得0分。）
1.下列各图所对应的情景，利用了电磁驱动原理的是（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A.磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角）
B.磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角）
C.磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生
D.磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥
3.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为，定值电阻、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电表的量程为。下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C.若仅使阻值变大，则和均变大
D.若仅使阻值变小，则和均变大
4.某学校新安装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可随周围环境的亮度改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照增强时，其电阻值减小）。随着傍晚到来，光照逐渐减弱，则（ ）
A.A灯、B灯都变亮 B.电源内阻消耗的功率变大
C.电源的输出功率一定变大 D.中电流变化量等于中电流变化量
5.如图甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一枚可以在水平方向自由转动的小磁针，处于静止状态且与导线平行。现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度θ（）的正切值与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示。若该处地磁场的水平分量为，则下列判断中正确的是（ ）
A.通电后，小磁针的N极向纸面外偏转
B.通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方面
C.电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.处合磁场的磁感应强度大小为
6.如图，abcdef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度略小于l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，ab两点电势差随位移变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7.如图，电路中三个电阻、和的阻值分别为R、3R和4R。当开关断开、闭合时，电源输出功率为；当闭合、断开时，电源输出功率也为。下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势，内阻
B.电源电动势，内阻
C.当、都断开时，电源的总功率为
D.当、都闭合时，电源的总功率为
8.如图，李辉用多用表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉测量方便，没有注意操作的规范，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两支表笔，也没有什么感觉。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A.刘伟不应该有电击感，他是“虚张声势”
B.表笔与线圈脱离前后通过刘伟的电流方向发生改变
C.刘伟有电击感是因为表笔与线圈脱离瞬间，线圈中的电流流过了刘伟
D.李辉没有什么感觉是因为他两手间的电阻较大
9.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。（ ）
A.时线圈内产生的感应电动势为2V B.时电流由b经电阻R流向a
C.时电阻R消耗的功率0.16W D.前4s内通过R的电荷量为0.8C
10.列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头进入磁场瞬间的速度为，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车刚好停止。下列正确的是（ ）
A.列车进站过程中电流方向为abcda
B.列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C.列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量
D.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小
第Ⅱ卷（非选择题54分）
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，每空2分，共计14分。）
11.如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，A连接负接线插孔，B连接正接线插孔。某同学想通过该多用表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻，如图乙所示。
主要步骤如下：
（1）将选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
（2）将两表笔按图乙插入接线插孔，并短接进行欧姆调零，使指针指在电阻零刻度处；
（3）将红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现此时指针偏转角度很小；
（4）换用______（选填“×10”或“×1k”）欧姆挡重新调零后测量，发现此时指针偏转适中，表盘示数如图所示，则电压表内阻的测量值为______Ω，记下电阻数值；
（5）将选择开关调至OFF挡后拔下表笔，将多用电表放回原处，实验完毕。
12.某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了三种测量方案。
（1）方案一：用伏安法测电阻
如图甲所示的实验电路，电压表的示数为2.80V，电流表的示数为80.0mA，则由此可得未知电阻的阻值为______Ω（结果保留三位有效数字），此测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。
（2）方案二：用等效替代法测电阻
a.如图乙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，电阻箱的示数；
b.断开开关，闭合开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，电阻箱的示数；
c.则未知电阻的阻值______Ω。
（3）方案三：用电桥法测电阻
如图丙所示的实验电路，AB为一段粗细均匀的直电阻丝。闭合开关S，调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R的阻值，用刻度尺测量出AD和BD的长度分别为、，则电阻______（用R、、表示）。
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分）
13.（10分）某节水喷灌系统如图所示，水从出水口以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为80%，忽略水在管道中运动的机械能损失。，求：
（1）每秒水泵对水做的功；
（2）电动机线圈的电阻。
14.（12分）如图所示，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴从Q点射出第一象限。已知。
（1）判断粒子带电的正负并求出粒子运动轨迹半径r；
（2）求磁场磁感应强度B的大小；
（3）带电粒子穿过第一象限所用的时间t。
15.（18分）如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，在外力作用下长为的金属棒CD可绕着圆环圆心匀速转动。从圆环边缘和圆心所在竖直轴用细导线连接足够长的两固定平行金属导轨MN、PO，导轨与水平面的夹角为，空间内存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为的匀强磁场。质量的金属棒ab垂直于导轨处于静止状态，导轨的宽度和金属棒ab的长度均为，金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，金属棒CD的电阻，金属棒ab的电阻为，其余电阻不计，闭合开关S（，，重力加速度。）
（1）若金属棒CD以的角速度顺时针（俯视）匀速转动，求流过金属棒CD的电流方向和金属棒CD两端的电压；
（2）要使金属棒ab与导轨保持相对静止，分析金属棒CD转动的方向及角速度应满足的条件；
（3）若金属棒CD以的角速度逆时针（俯视）匀速转动，求金属棒ab恰好匀速时的速度大小。
辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考
物理答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B A D A C BC CD AD
二、实验题
11.负
12.35.0 小于 44
三、计算题
13.【答案】（1）96J；（2）80Ω
（1）每秒喷出水的质量为，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泉对水做功为
（2）水原的输出能量转化为水的机械能，则
而水泵的抽水效率（水泉的输出功率与输入功率之比）为80%，则
电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可知
联立解得电动机线圈的电阻
14.【答案】（1）负电，；（2）；（3）
【详解】（1）由左手定则可知粒子带负电，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
（2）由洛伦兹力提供向心力得
解得
（3）粒子的周期为
带电粒子穿过第一象限所用的时间为
15.【答案】（1）8V，电流由D流向C；（2）顺时针转动时，逆时针转动时；（3）
【详解】（1）假设金属棒ab静止，对金属棒CD，由法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
对金属棒ab，因为
假设成立
金属棒CD两端的电压为
解得
由右手定则，可知电流由D流向C
（2）若金属棒CD以顺时针转动，且金属棒ab刚好没滑动时，有
解得
且
解得
若金属棒CD以逆时针转动，且金属棒ab刚好没滑动时，有
解得
且.
解得
故要使金属棒ab保持静止，角速度应满足：顺时针转动时
逆时针转动时
（3）设金属棒ab恰好匀速时的速度为v，则有
解得
由闭合电路欧姆定律得
回路的电动势
解得
同课章节目录