精品解析:北京市北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷(解析版)

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A.使 变为原来的2倍
B.使 变为原来的4倍
C.使 变为原来的 倍
D.使 变为原来的
【答案】A
【解析】
【详解】要想使电子的运动轨迹不发生变化,则电子射出电场时的速度偏转角应该不变,根据动能定理
根据类平抛运动规律
整理得
使 变为原来 2倍,电子射出电场时的速度偏转角不变,则使 变为原来的2倍。
故选A。
7.如图1所示的电路中,M与N间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压 。如果 随时间t的变化关系如图2所示,则下列描述电阻R两端电压 随时间t变化关系的图像中,正确的是( )
C.由题图乙可知,当路端电压为1.0V时,流过电流表的电流为0.5A,当滑动变阻器滑片滑至最左端时,其接入电路的阻值为零,此时路端电压约为零,流过电流表的电流(假设电流表不烧坏)一定大于0.5A,故C错误。
故选B。
6.如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知加速电场电压为 ,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为 。不计电子重力,现使 变为原来的2倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电容器的定义式 可知
结合图像可知,图像的斜率为 ,则 内的电流 与 内的电流 关系为
且两段时间中的电流方向相反,根据欧姆定律 可知 两端电压大小关系满足
由于电流方向不同,所以电压方向不同。
0到1s内,图像斜率为零,电流为零, 两端电压为零。
故选D。
8.在现代研究受控热核反应的实验中,需要把 的高温等离子体限制在一定空间区域内,这样的高温下几乎所有作为容器的固体材料都将熔化,磁约束就成了重要的技术。如图所示,科学家设计了一种中间弱两端强的磁场,该磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。假定一带正电的粒子(不计重力)从左端附近以斜向纸内的速度进入该磁场,其运动轨迹为图示的螺旋线(未全部画出)。此后,该粒子将被约束在左右两端之间来回运动,就像光在两个镜子之间来回“反射”一样,不能逃脱。这种磁场被形象地称为磁瓶,磁场区域的两端被称为磁镜。
根据上述信息并结合已有的知识,可以推断该粒子( )
A.从左端到右端的运动过程中,沿磁瓶轴线方向的速度分量逐渐变小
B.从靠近磁镜处返回时,在垂直于磁瓶轴线平面内的速度分量为最大值C.从左端源自右端的运动过程中,其动能先增大后减小
D.从左端到右端的运动过程中,其运动轨迹的螺距先变小后变大
【答案】B
【解析】
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(本题共25分。12题4分、13题11分、14题10分)
11.某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“ ”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时,发现表针偏转角度很大,如图中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据,他应该将倍率调整到________的挡位(选填“ ”或“ ”);并把两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”,使表针指向________ 。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻,表针指在如图中虚线②的位置,则未知电阻的测量值为________ 。
A.EA<EBB.φA<φBC.UAB>0D.EpA>EpB
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电场线密的地方场强大可知
EA>EB
选项A错误;
BC.根据沿电场线方向电势降低,可知
φA<φB

UAB=φA-φB<0
选项B正确,C错误;
D.根据正电荷在电势高的地方电势能大可知
EpB>EpA
选项D错误。
故选B。
故选B。
【点睛】根据题意理解粒子运动的规律。注意粒子运动的分解,运动的分解包含速度、受力等矢量的分解。
二、多项选择题(本题共2小题,在每小题给出的四个选项中,有至少两个选项最符合题意。每小题5分,共10分。少选得3分,错选不得分)
9.如图所示,三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面,A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是 。现将一电荷量为 的试探电荷从A点由静止释放,试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动,则( )
2.如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈始终竖直向下加速运动,并始终保持水平。在位置B时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离相等,且都比较小。下列说法正确的是()
A.线圈在位置A时感应电流的方向为顺时针(俯视)
B.线圈在位置C时感应电流的方向为顺时针(俯视)
C.在位置B时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,则线圈在位置B时穿过线圈的磁通量为零,C错误;
D.A、B之间和B、C之间的距离相等,但线圈在位置C时的运动速度较大,磁通量变化较快,则线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大,D正确。
故选D。
3.如图所示,两个很轻的铝环a、b,环a闭合,环b不闭合,a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上,此时整个装置静止。下列选项正确的是()
额定电流
12A
最大行驶速度
20km/h
额定输出功率
400W
A.电动机的输入功率为576W
B.电动机的线圈电阻为
C.该车获得的牵引力为104N
D.该车受到的阻力为72N
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电动机的输入功率为
故A项正确;
B.由电路中的能量守恒有
整理有
故B项错误;
CD.当电动车最大时,其牵引力等于阻力,有
BD.当条形磁铁S极垂直a环靠近a时,穿过a环的磁通量增加,a环闭合产生感应电流,磁铁对a环产生安培力,阻碍两者相对运动,a环将远离磁铁,故B错误,D正确;
C.当条形磁铁N极垂直b环靠近b时,b环中不产生感应电流,磁铁对b环没有安培力作用,b环将静止不动,故C错误。
故选D。
4.如图所示的电路,开关S闭合后,在变阻器 的滑动端向上滑动的过程中( )
2023北京北师大实验中学高二12月月考
物理电磁场综合测试
一、单项选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题意。每小题5分,共40分)
1.某区域的电场线和等势线分布如图所示,电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,A、B两点的电势差为UAB,正电荷在两点的电势能分别为EpA、EpB,下列判断正确的是( )
(3)请在下图中用连线代替导线完成实验器材的连接________(提示:注意选取合适的电表量程);
(4)关于本次实验中产生的误差,下列说法中正确的是(本实验所用测量仪器均已校准)________(选填选项前的字母);
A.用螺旋测微器测量金属电阻丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.用 图像处理实验数据求金属电阻丝电阻可减小偶然误差
故B正确;
CD.根据动能定理
可知 的试探电荷从A点由静止释放运动,电场力做正功,电势能减小,且
所以
故C错误,D正确。
故选BD。
10.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计自身机械损耗,若该车在额定状态下以最大速度行驶,则下列选项正确的是( )
自重
40kg
额定电压
48V
载重
75kg
C.线圈在位置B时穿过线圈的磁通量最大
D.线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈在位置A时,通过线圈的磁场斜向上,线圈向下运动,磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的方向为逆时针(俯视),A错误;
B.线圈在位置C时,通过线圈的磁场斜向下,线圈向下运动,磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的方向为逆时针(俯视),B错误;
【答案】①. ②.0③. ④.负
【解析】
【详解】(1)[1][2]表针应指在中间三分之一误差较小,偏角大说明阻值小,要换较小挡位 ,重新调零使指针指向右侧 。
[3]根据欧姆表的读数原理可知未知电阻的测量值为
(2)[4]二极管具有单向导电性,表针指在图1中的虚线①位置,说明此时二极管电阻不是无穷大,可通电流,根据“红进黑出”可知红表笔接二极管的负极。
A.条形磁铁N极垂直环a靠近a,环a将靠近磁铁
B 条形磁铁S极垂直环a远离a,环a将不动
C.条形磁铁N极垂直环b靠近b,环b将靠近磁铁
D 条形磁铁S极垂直环a靠近a,环a将远离磁铁
【答案】D
【解析】
【详解】A.当条形磁铁N极垂直a环靠近a时,穿过a环的磁通量增加,a环闭合产生感应电流,磁铁对a环产生安培力,阻碍两者相对运动,a环将远离磁铁,故A错误;
12.已粗略测得金属电阻丝的阻值约为 ,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值,进而测得其电阻率,实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下:
A.电源E(电动势 ,内阻约 )
B.电压表 ( ,内阻约 )
C.电压表 ( ,内阻约 )
D.电流表 ( ,内阻约 )
E.电流表 ( ,内阻约 )
F.滑动变阻器 ( ,3A)
D.考虑电表内阻对实验的影响,由图甲可知,所测电池的内阻应偏大
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像的纵截距表示干电池电动势,斜率的绝对值表示内阻,则
故A错误;
BD.由于电压表分流的缘故,当电流表示数为零时,实际通过干电池的电流并不为零,所以此时干电池的内电压不为零,从而导致图像的纵截距比干电池的实际电动势偏小;假设当电压表示数为零时,干电池的路端电压实际值就是零,即所作图像的横截距(并非为题图中图线与i轴的交点,而是图线延伸至U=0时与对应i轴的交点)等于真实值。综上所述可知实验中作出的U-I图像斜率的绝对值比真实图像的斜率的绝对值偏小,从而造成干电池内阻的测量值与真实值相比偏小,故B正确,D错误;
A.三点的电场强度大小关系是
B.三点的电势大小关系是
C.该试探电荷在三点的电势能大小关系是
D.该试探电荷在三点的动能大小关系是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因为 ,根据公式

故A错误;
B.根据点电荷场强公式可知,AB段场强大于BC段场强,AB间距离等于BC间距离,再根据
可知AB间电势差UAB大于BC间电势差UBC,即
故选D。
5.用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻,电路图如图甲所示,由实验中测得的数据描绘的图像如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.电池的电动势约为1.4V,内阻约为2.8Ω
B.考虑电表内阻对实验的影响,由图甲可知,误差来源于电压表有分流作用
C.滑动变阻器滑片滑至最左端时,流过电流表的电流为0.5A
G.滑动变阻器 ( , )
H.开关S和导线若干
(1)为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用________、连接电路时,电压表应选________、电流表应选________(均选填选项前的字母);
(2)如图所示,实验小组使用螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为________mm;
【详解】A.从左端到右端 运动过程中,由于粒子只受洛伦兹力,故粒子的速度大小不变。由于粒子在两段之间来回运动,故沿磁瓶轴线方向的速度分量先变大后变小。故A错误;
B.从靠近磁镜处返回时,在垂直于磁瓶轴线平面内时,粒子的速度与轴线垂直,故沿磁瓶轴线方向的速度分量为零,又粒子的速度的大小不变,故此时垂直磁瓶轴线方向的速度分量最大。故B正确;
A.电流表 和 的示数都增大
B.电流表 和 的示数都减小
C.电流表 的示数增大,电流表 的示数减小
D.电流表 的示数减小,电流表 的示数增大
【答案】D
【解析】
【详解】变阻器 的滑动端向上滑动的过程中,变阻器接入电路阻值增大,总电阻增大,干路电流减小,则内阻和 分得电压减小,则并联部分分得电阻增大,则流过 的电流增大,又因为干路电流减小,则流过 电流减小,故电流表 的示数减小,电流表 的示数增大。
C.从左端到右端的运动过程中,粒子只受洛伦兹力作用,洛伦兹力对粒子不做功,故其动能不变。故C错误;
D.粒子做圆周运动的周期为
由于从左端到右端的运动过程中,磁感应强度先减小后增大,所以粒子的运动周期先增大后减小。根据题意可知,粒子运动轨迹的螺距为
由于平行于轴线的速度先增大后减小,所以运动轨迹的螺距先变大后变小。故D错误。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“ ”挡来探测一只正极负极二极管的正、负极(如图所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时,发现表针几乎不发生偏转(即指示电阻接近无限大);再将两表笔与二极管两极的连接情况对调,发现表针指在上图表盘中的虚线①的位置,此时红表笔接触的是二极管的________极(选填“正”或“负”)。
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