河南省南阳市第一中学校2022-2023学年上学期高二第四次月考物理试题

答案第1页，共8页 南阳一中2022 年秋期高二年级第四次月考物理试题 出题人：1-12 题门道盈;13-18 题吴登科 一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分，在每小题给出的四个选项中，1-8 题只有一个选项符合题目 要求；9-12 题有多个选项符合题目要求，全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分.） 1．下列说法中正确的是（ ） A．电容 Q C U  、电流 U I R  、磁感应强度 F B IL  安都用到了比值定义法 B．可自由转动的小磁针，在地面上静止时，其N 极指向地磁的南极附近 C．通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强 D．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 2． 如图所示， 空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场， 一带电液滴从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点运动的最低点，不计摩擦阻力，则以下说法中正确的是（ ） A．液滴一定带正电 B．液滴在C 点时的动能最大 C．从A 到C 过程液滴的电势能可能减小 D．从C 到B 过程液滴的机械能不变 3．如图所示电路中， 1 A 和 2 A 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关 S 接通和断开时，下列说法正确的是（ ） A．S 接通时， 2 A 先达到最亮，稳定后 1 A 与 2 A 亮度相同 B．S 接通时， 1 A 先达到最亮，稳定后 1 A 与 2 A 亮度相同 C．电路稳定后断开S 时， 2 A 先熄灭， 1 A 闪亮后熄灭 D．电路稳定后断开S 时， 1 A 闪亮后与 2 A 一起熄灭 4．如图甲所示，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流i，电 流随时间变化的规律如图乙所示。P 所受的重力为G，桌面对P 的支持力为 N F ，P 始终保持静止状态，则（ ） A．零时刻 N F G  ，此时P 无感应电流 公众号高中僧试题下载 答案第2页，共8页 B．1 t 时刻 N F G  ，P 有收缩的趋势 C．2 t 时刻 N F G  ，此时P 中感应电流最大 D．3 t 时刻 N F G  ，此时穿过P 的磁通量最大 5．如图所示，一根粗细均匀、长为 1m L  、质量为 0.01kg m  的导体棒ab 从中点处弯成60角，将此导体棒放入 磁感应强度大小为 0.4T B  、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，导体棒两端a 、b 悬挂于两根相同的弹簧下端，弹 簧均处于竖直状态。当导体棒中通有 1A I  的电流时，两根弹簧比自然长度各缩短了 0.01m x  ，则下列说法中正确 的是（ ） A．导体中电流的方向为aOb B．每根弹簧的弹力大小为0.1N C．弹簧的劲度系数为5N/m D．若仅改变电流方向，则弹簧将会比自然长度各伸长0.01m 6．如图所示，半径为L 的小圆与半径为3L 的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂 直于纸面向外、 磁感应强度大小为B 的匀强磁场。 现将一长度为3L 导体棒置于磁场中， 让其一端O 点与圆心重合， 另一端A 与圆形导轨良好接触。 在O 点与导轨间接入一阻值为r 的电阻， 导体棒以角速度ω绕O 点沿逆时针方向做 匀速圆周运动，其他部分电阻不计。下列说法正确的是（ ） A．导体棒O 点的电势比A 点的电势高 B．电阻两端的电压为 2 9 2 B L  C．在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为 2 8 π B L r D．在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为 2 4 8 B L r  7．如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2，a、b 输入端输入如图乙所示的交变电流， 副线圈电路中电阻R=1 Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（ ） A．电压表的示数为2 10 V B．电流表的示数为10 A C．电阻R 的功率为10 W D．电路中的电流在1 s 内方向改变50 次 8．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角 形导线框ABC，其中AB=L，BC=2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框BC 边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿BC 方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电 流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x 的函数关系图象正确的是（ ） 答案第3页，共8页 A． B． C． D． 9．利用电场、磁场控制电荷的运动，在现代科技领域有着广泛应用，如图所示，下列四种器件中（均不计粒子重 力） ，关于带电粒子运动的说法正确的是（ ） A．甲图中从左侧射入的粒子，无论正、负均有可能沿直线射出 B．乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A 带正电 C．丙图中通过励磁线圈的电流越小，电子的运动径迹半径越大 答案第4页，共8页 D．丁图中只要回旋加速器的D 形盒足够大，加速粒子就能获得任意大的速度 10．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0、电流表串联后接在 220 2 sin100 (V) u t   的交流电源上，副线圈接电压 表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为2:1，已知R0=16Ω，R 的最大阻值为10Ω，电流表、电压表均为理想交流 电表，下列说法正确的是（ ） A．若将R 的滑片P 向上滑动，则电压表示数变大，电流表示数变小 B．若将R 的滑片P 向上滑动，则电压表示数不变，电流表示数变小 C．当R=4Ω时，理想变压器的输出功率最大 D．当R=8Ω时，理想变压器的输出功率最大 11．如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF=30。 ，已知磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里。F 处有一 粒子源， 沿FG 方向发射出大量带正电荷q 的同种粒子， 粒子质量为m ， 粒子的初速度 0 v 大小可调， 粒子重力不计， 则下列说法正确的是（ ） A． 0 v 取合适值，粒子可以到达E 点 B．能到达EF 边界的所有粒子所用的时间均相等 C．粒子从F 运动到EG 边所用的最长时间为 5������ 6������ D．若粒子能到达EG 边界，则粒子速度越大，从F 运动到EG 边的时间越长 12． 如图所示， 相距为d 的两条水平虚线L1、 L2 之间是方向水平向里的匀强磁场， 磁感应强度为B， 正方形线圈abcd 边长为L（L＜d） ，质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h 处静止释放，cd 边刚进入磁场时速度为v0，cd 边 刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿越磁场的过程中（从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止） ，则以下 说法中正确的是（ ） A．感应电流所做的功为2mgd B．线圈下落的最小速度一定为   2g h L d   C．线圈下落的最小速度可能为 2 2 mgR B L D．线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较，所用的时间不一样 二、填空题（本题共两小题，10 空，每空2 分，共20 分） 13．某次用螺旋测微器测金属丝直径d，用游标卡尺测金属丝的长度l，示数如图丙所示，则d=________mm，l＝ __________cm。 答案第5页，共8页 14． 某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻， 其中定值电阻R0 的阻值为4Ω， 电流表A 为理想电表。 实验中，改变电阻箱的阻值，测出多组电阻箱的阻值R 以及对应的电流表示数I，作出1 R I  关系图像如图乙所示。 （1）根据如图甲所示的电路，可得1 R I  的函数关系式为1 I =______； （2）该电源的电动势E=____V、内阻r=_____Ω； （结果均保留两位有效数字） （3）若电流表的内阻不可忽略，则因此造成电动势E 的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 15．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC） ，PTC 的电阻随温度的升高而增大，NTC 的电阻随温度的升高而减小。为研究一热敏电阻Rx 的伏安特性，实验室可供选择的主要器材如下： A．电流表A1（量程15mA，内阻10.0Ω） B．电流表A2（量程0.3A，内阻约0.3Ω） C．滑动变阻器（0~1000Ω） D．滑动变阻器（0~20Ω） E.定值电阻（阻值990.0Ω） F.定值电阻（阻值90.0Ω） G.电源E（电动势15V，内阻可忽略） H.开关一个导线若干 答案第6页，共8页 某同学设计了图甲的电路图进行研究，完成下列填空。 (1)为确保实验有较高的精度并方便操作， 则滑动变阻器而R1 应选择___， 定值电阻R2 应选择___ （填器材前的字母） 。 (2)正确选择R2 后，反复调节滑动变阻器，读出A1、A2 的示数I1，I2，描绘出I1-I2 图线，如图乙所示。则该热敏电 阻是____（选填“PTC”或“NTC”） ； (3)当A1 的示数I1＝10mA 时，热敏电阻Rx 的阻值为 Ω（保留两位有效数字） 。 三、计算题（本题共4 小题，共42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果 的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16． （10 分）如图所示的电路中，电容器的电容 12 5 10 F C    ，定值电阻 1 1 R ， 2 2 R ， 3 3 R ， 4 6  R ，电 源的电动势E＝3V，内电阻r＝0.75Ω，电表均为理想电表。求： （1）电键 1 K 闭合、 2 K 断开时，电容器所带的电荷量； （2）电键 1 K 、 2 K 闭合且电路稳定后，电流表的示数； （3）电键 1 K 闭合后，当电键 2 K 由断开到闭合后稳定时，电容器的电量变化量。 17． （10 分）如图，宽度为l=1m 的金属导轨ABCD 与水平面成θ=37°角，质量为m=0.1kg、有效长度为l=1m 的金 属杆MN 水平放置在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为μ=0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。空间存在着竖直 向下磁感应强度为B0=1T 的匀强磁场。已知AN=l=1m，重力加速度g 取10m/s2，sin37°=0.6。 （1）若开关S1 断开、S2 闭合时，调节滑动变阻器使杆始终静止，求通过杆的电流范围。 （2）若开关S1 闭合、S2 断开的同时，给杆一沿斜面向下的速度v=1m/s，则B 应怎样随时间t 变化可保证杆做匀速 答案第7页，共8页 运动。 18． （12 分）如图所示，两根光滑金属平行导轨放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，右端水平部分足够长，导轨 间距为 0.4m L  ，电阻不计。水平段导轨所处空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小 1.0T B  。质量为 0.1kg b m  ，电阻为 0.2 b R  的金属棒b 垂直导轨放置其上，它与磁场左边界AA的距离为 0 0.5m x  ，现将质量为 0.2kg a m  ，电阻为 0.1 a R  的金属棒a 从弯曲导轨上高为 0.45m h  处由静止释放，使其沿导轨运动，两金属棒 运动过程中不会相撞，最终两棒做匀速运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度g 取 2 10m / s ，求： （1）金属棒a 刚越过磁场左边界AA时，流过金属棒a 的电流方向及它两端的电压大小； （2）金属棒匀速运动前，a 棒上产生的焦耳热； （3）两金属棒匀速运动时，a、b 两棒的间距 1 x 是多大。 19． 如图所示， 半径为R 的圆形区域， 圆心位于平面直角坐标系原点O， 其内充满垂直于xOy 平面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为B0； 在第四象限x≥R 空间充满沿y 轴正方向的匀强电场。 位于x 轴上的离子源以恒定速度射出电 荷量为q、质量为m 的正离子，离子沿x 轴正方向进入磁场，经坐标点（4R，0）离开电场。己知离子离开磁场时 速度方向与x 轴正方向的夹角=60°。忽略离子间的相互作用，不计重力。求 （1）离子在圆形区域中运动时的速度的大小v； （2）电场强度的大小E。 答案第8页，共8页