河北省博野中学2019-2020学年高二物理12月月考试题一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（）A. M、N两点的电场强度相同B. M、N两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由M点移到C点,电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时,电势能一定增加2.某种位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,平行金属板A、B和介质P构成电容器,在可移动介质P向右匀速移出的过程中( )A. 电容器的电容变大B. 电容器的电荷量保持不变C. M点的电势比N点的电势低D. 流过电阻R的电流方向从M到N3.如图所示条形磁铁竖直放置，N极向下，有大小两只圆形线圈a、b套在磁铁中部同一水平位置，则（）A. 穿过线圈的总磁通量是向上的B. 穿过两只线圈的磁通量均为零C. 穿过大线圈a的磁通量大D. 穿过小线圈b的磁通量大4.在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（）A. 一定带正电B. 速度C. 若速度,粒子在板间的运动是类平抛运动D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,仍做直线运动5.如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将ab两点接入电源两端，若电阻丝ab段受到的安培力大小为F，则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为（）A. FB.C. 2FD. 3F6.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从图示看，线框ab将A. 保持静止不动B. 逆时针转动C. 顺时针转动D. 发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向7.如图所示，闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程经过水平匀强磁场区域，虚线为该磁场的竖直边界，已知磁场区域的宽度大于圆环的直径若不计空气阻力，则A. 圆环在摆动过程中始终产生感应电流B. 圆环在摆动过程中,机械能始终守恒C. 圆环在磁场区域中摆动时,机械能守恒D. 圆环最终将静止在竖直方向上8.如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。
则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（）A. B.C. D.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.两个圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕环心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（）A. A可能带正电且转速减小B. A可能带正电且转速增大C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大10.如图所示,等腰直角三角形abc的直角边长度为L,该区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场,在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1：t2：t3=2： 2：1，不计粒子的重力,下列说法正确的是A. 三个速度的大小关系一定是B. 三个速度的大小关系可能是C. 粒子的比荷D. 粒子的比荷11.如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环．金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动．阻值为R的电阻一端用导线和环上的A 点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接．下列判断正确的是（）A. 金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B. 通过电阻R的电流的最小值为,方向从Q到PC. 通过电阻R的电流的最大值为D. OM两点间电势差绝对值的最大值为12.如图所示，竖直放置的“Π”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。
金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。
金属杆（）A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13.（1）下左图螺旋测微器读数为__________mm，下右图游标卡尺读数为__________mm.（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。
（以下计算结果均取整数）①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________Ω的电阻与表头串联②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为____Ω的电阻与表头并联14.某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值，实验提供的器材如下：A．待测电阻R x约200Ω）；B．电源（电动势E约1.4V，内阻r约10Ω）；C．灵敏电流计G（量程1mA，内阻R g＝200Ω）；D．电阻R1＝50Ω；E．电阻R2＝200Ω；F．滑动变阻器R3（阻值范围为0～50Ω）；G．滑动变阻器R4（阻值范围为0～500Ω）；H．开关，导线若干。
（1）由于电源电动势未知，该实验小组经过分析后，设计了如图（a）所示的电路测量。
部分步骤如下：先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计读数I1接近满偏；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S2，读出此时灵敏电流计的示数I2。
①根据实验要求，定值电阻a应选________；滑动变阻器R应选 ________。
（选填器材前的标号）②若实验中I1＝0.90mA，I2＝0.54mA，则电源电动势为________V。
（2）测出电动势后，该小组成员在图（a）的基础上，去掉两开关，增加两支表笔M、N，其余器材不变，改装成一个欧姆表，如图（b）所示，则表笔M为________（选填“红表笔”或“黑表笔”）。
用改装后的欧姆表测量待测电阻R x阻值，正确操作后，灵敏电流计读数如图（c）所示，则待测电阻R x的阻值为________Ω。
四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）15.如图，在x0y平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下。
在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为x=5L的直线。
磁场方向垂直纸面向外、一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0，垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场。
已知OQ=L，不计粒子重力。
求：（1）P点的纵坐标；（2）要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B的取值范围。
16.如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示．求（1）在0～4s内穿过线圈的磁通量变化量；（2）前4s内产生的感应电动势；（3）6s内通过电阻R的电荷量q．17.如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。
杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g。
求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；（2）电阻的阻值。
答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】根据电场线的分布确定电场强度的大小和方向；根据沿电场线方向电势逐渐降低判断电势的高低；根据电场力做功判断电势能的变化。
解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道电场力做功与电势能的变化关系。
【解答】A.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，M、N两点的场强大小相等，方向不同，故A错误；B.沿着电场线方向电势逐渐降低，可知M、N两点电势不等，故B错误；C.负电荷由M点移到C处，电势增加，电势能减小，故电场力做正功，故C正确；D.无穷远处电势为0，负电荷电势能为0；N点电势为正，负电荷电势能为负，所以负电荷由无穷远处移到N点时电势能减小，故D错误。
故选：C。
2.【答案】D【解析】【分析】根据电容的决定式C=，分析电容的变化，电容器板间电压不变，由电容的定义式C=分析电荷量的变化，即可确定流过电阻R的电流方向。
本题是电容器的动态分析问题，在抓住电容器电压不变的基础上，根据电容的决定式和定义式结合分析。
【解答】介质P向右匀速移出的过程中，介电常数减小，根据电容的决定式C=，分析可知电容变小，而电容器的电压不变，由C=分析可知其电荷量变小，电容器处于放电状态，由图可知，上极板带正电，则流过电阻R的电流方向从M到N，M点的电势比N点的电势高，故ABC错误，D正确。
故选D。
3.【答案】D【解析】【分析】磁通量可形象描述垂直穿过线圈的条数，具体是（B⊥S）．对于同种大小的圆环，磁感线越密则磁通量越大．对于同种的磁场，圆环的面积越大则磁通量越大．当有两种方向的磁场穿过线圈时，要根据抵消后剩余磁通量确定．本题要注意的是：圆环所在的磁感线不全是一样的方向，存在抵消的现象．因此面积越大，抵消的条数越多，则磁通量越小．【解答】AB、磁铁的磁感线的分布是：外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，正好构成闭合曲线．对于a、b圆环，通过两环的磁感线在磁铁内部是向下的，而磁铁外部是向上，所以存在抵消情况．由于磁铁外部磁通量的和等于内部的磁通量，所以总磁通量的方向向下．故AB错误；CD、通过b圆环的磁感线向上（磁铁外部）的磁感线少，将磁铁内部磁感线抵消少，所以b的磁通量比a的磁通量大，即．故C错误，D正确．故选：D4.【答案】B【解析】解：A、粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小F=qvB=qE，两个力平衡，速度v=，粒子做匀速直线运动。
故A错误，B正确。
C、若速度v＞，则粒子受到的洛伦兹力大于电场力，使粒子偏转，做曲线运动；但洛伦兹力方向不断变化，故合力不恒定，不是类似平抛运动；故C错误。
D、此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动。
故D错误。
故选：B。
带电粒子进入复合场，受电场力和洛伦兹力，通过比较电场力和洛伦兹力的大小和方向，判断是否平衡，从而确定能否沿虚线路径通过．解决本题的关键知道在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关．5.【答案】B【解析】【分析】本题考查了通电导体在磁场中受到的安培力，各段时的电流的大小不相等，要使用闭合电路的欧姆定律分别计算出各段的电流的大小，然后计算安培力是解题的正确思路。