河北省金科大联考2024~2025学年高二上学期12月质量物理检测试题（含答案）

这是一份河北省金科大联考2024~2025学年高二上学期12月质量物理检测试题（含答案），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，体重为600N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为500N，此时（ ）
A．小明体重减小，处于失重状态B．小明体重不变，处于超重状态
C．电梯可能向下做减速运动D．电梯可能向上做减速运动
2．如图所示的电路，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。则下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，灯泡A将立即变亮
B．开关S闭合瞬间，灯泡B将立即变亮
C．电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡A将立即熄灭
D．电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡B将立即熄灭
3．如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（ ）
A．A中磁通量大小为
B．B中磁通量大小为
C．若磁场随时间均匀增强，A有收缩的趋势
D．若磁场随时间均匀减弱，B中有顺时针方向的感应电流
4．当湿敏电阻周围的空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学利用湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化，其中是定值电阻。闭合开关，电压表示数为U，示数变化量为，电流表示数为I，示数变化量为，当空气湿度升高时，以下说法正确的是（ ）
A．U减小，I增大B．不变
C．电源总功率增大D．电源效率减小
5．如图甲所示，虚线MN右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，闭合正方形导线框ABCD在磁场中运动的过程中，B、D连线始终与边界MN垂直，规定顺时针方向为电流正方向，以D点到达边界MN为计时起点，线框中的电流I随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列关于线框的运动情况的描述正确的是
A．一直匀速向右B．先匀速向右，后匀速向左
C．先减速，后加速D．先加速，后减速
6．在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力大小为（ ）
A．BILB．2BILC．πBILD．2πBIL
7．如图所示，一带负电物块（可视为质点）无初速度地放上皮带轮底端E，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像可能正确的是（ ）
B．
C．D．
二、多选题
8．如图所示，某同学将一内阻，满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0～0.6A和0～3A两个量程。下列说法正确的是（ ）
A．接A、B接线柱时，电表量程为0～3AB．接A、C接线柱时，电表量程为0～3A
C．电阻的阻值是的4倍D．电阻的阻值是的2倍
9．如图所示为用导线围成半径为L的半圆弧，一阻值为R的定值电阻用导线连接在圆心和半圆弧的左端，长度为L的导体棒一端用铰链固定在圆心O点，另一端搁置在半圆弧上，导体棒的电阻值为R，忽略导线的电阻值，整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中。第一次：导体棒固定不动，磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率绝对值为（未知）；第二次：保持磁感应强度大小不变，导体棒绕O点以恒定的角速度ω逆时针转动，两次流过定值电阻的电流相同。导体棒始终保持与圆弧有良好的接触。则下列说法正确的是（ ）
A．第一次，磁场随时间均匀地增强
B．
C．导体棒转过的过程中，流过定值电阻的电荷量为
D．导体棒转过的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为
10．如图所示，空间内有两个平行边界，在边界外侧有垂直于平面向外的匀强磁场，左侧区域的磁感应强度为，右侧区域的磁感应强度为，两边界间有水平向右的匀强电场，电场强度为E。在左侧边界A点有一个质量为m、电荷量为的粒子以初速度v水平向右进入电场，已知两边界间的距离为，下列关于粒子运动的说法正确的是（ ）
A．粒子从左向右经过电场的时间等于从右向左经过电场的时间
B．取任何数值，粒子都不可能回到A点
C．若，则粒子从出发到向右穿过左边界的时间可能为
D．若，则粒子向右穿过左边界时离A点的距离可能为
三、实验题
11．霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域。在电动自行车中有多处用了霍尔元件，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和助力等。实验表明，当磁场不太强时，霍尔电压U、电流I和磁感应强度B的关系，式中的比例系数K（未知）称为霍尔系数，d为金属板厚度。已知金属板电流是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电量为e，金属板单位体积中电子的个数为n，磁感应强度为B，金属板宽度为a，长度为c。回答下列问题：
(1)达到稳定状态时，金属板前表面的电势 （填“高于”“低于”或“等于”）后表面的电势。
(2)金属板前后两面之间的电势差（霍尔电压）U的大小为 。
(3)霍尔系数 。
12．某实验小组欲测量一待测电源E的电动势及内阻和一定值电阻的阻值，所给的实验器材有：
待测电源E（电动势约为3V）
待测定值电阻
电压表V（量程为1.0V，内阻）
电阻箱R（0～99.99Ω）
定值电阻：阻值为2000Ω；定值电阻：阻值为6000Ω
单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干
实验小组同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是：
a.拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将接到A，闭合，记录下对应的电压表示数为0.60V，然后断开；
b.保持电阻箱示数不变，将切换到B，闭合，记录此时电压表的读数为0.90V，然后断开。
(1)定值电阻应选择 （填“”或“”）。
(2)图乙所示电阻箱的读数为 Ω，由此可算出定值电阻的阻值为 Ω。（计算结果保留2位有效数字）
(3)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将切换到A，多次调节电阻箱，闭合，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图丙所示的图像。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中 V，电源内阻 Ω。（计算结果保留2位有效数字）
四、解答题
13．甲、乙两个物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。求：
(1)此过程中，两物体所受的阻力之比；
(2)此过程中，两物体克服阻力做功之比。
14．如图所示，光滑的绝缘斜面倾角为，水平虚线以上斜面区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为、质量为、电阻值为的线框abcd放在虚线下侧的斜面上，其中cd边与虚线平行，现对线框施加沿斜面向上的恒力使其由静止开始运动，经过一段时间线框刚好以匀速开始进入磁场，直到ab边与虚线重合，重力加速度为，整个过程线框没有发生转动。求：
(1)线框出发瞬间cd边到虚线的间距；
(2)线框从开始运动到ab边与虚线重合的时间以及该过程流过线框某一横截面的电荷量。
15．如图所示，在光滑绝缘水平桌面内的xOy坐标系的第二象限内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，第一象限内存在水平向左的匀强电场，第三象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小均为。在直线（图中虚线）上的M点（图中未画出）处无初速度地释放一质量、电荷量的带正电的粒子，粒子经电场加速后沿x轴负方向进入第二象限，并垂直x轴通过点。求：
(1)粒子进入第二象限时的速度大小；
(2)粒子从M点释放后至第二次运动到y轴的总时间（计算结果保留π）；
(3)若改变粒子在直线上的释放位置，要求粒子垂直经过x轴，则粒子释放处到y轴的距离应满足的条件。
11．(1)高于
(2)Bva
(3)
【详解】（1）金属板电流是由电子的定向流动形成的，根据左手定则可知，金属板中的电子受到洛伦兹方向向后表面，电子向金属板后表面偏转，所以金属板后表面将有电子聚集，金属板前表面的电势高于后表面的电势。
（2）金属板的宽度为，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有
可得金属板前后两面之间的电势差（霍尔电压）的大小为
（3）根据电流微观表达式，有
联立解得
实验表明，当磁场不太强时，霍尔电压、电流和磁感应强度的关系
解得霍尔系数为
12．(1)
(2) 10.00 5.0
(3) 3.0 0.45
【详解】（1）由于待测电源电动势约为3V，故电压表量程应为3V，定值电阻R3阻值太大，应选定值电阻。
（2）[1][2]电阻箱读数为
当打到端时电路电流为
打到端时，有
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律当打到端时,有
可变形为
由图像可得截距为
可得
由图像可得斜率为
解得
13．(1)
(2)
【详解】（1）根据牛顿第二定律可知，阻力
因
可知
即
（2）根据动能定理，有
可知
14．(1)
(2)，
【详解】（1）线框进入磁场的过程中做匀速运动，则线框受平衡力的作用，有
边进入磁场切割磁感线，产生的电动势
形成的感应电流
受到的安培力
代入数据解得
线框进入磁场前时，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
导体框进入磁场前的加速度
线框出发瞬间边到虚线的距离为
代入数据解得
（2）线框从运动到刚好进场的时间为
线框进场的时间为
线框从运动到边与虚线重合的时间为
线框进场的过程，由法拉第电磁感应定律得
线框进入磁场的过程，磁通量的变化量为
由闭合电路欧姆定律得
又
整理得
代入数据解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设从点释放的粒子在第二象限的速度大小为，其轨道半径为，由题意可知，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）设粒子从释放到第二次经过轴的过程中，在第一、第二、第三象限的运动时间分别是，则有
根据牛顿第二定律有
则粒子的运动时间
联立解得
（3）设粒子在电场中由粒子释放处到轴的距离为，速度大小为，由动能定理得
粒子进入磁场，考虑到偏转半径及周期性，最终可能从轴上的点经过。根据牛顿第二定律有
由题意及几何知识可知：经过时有
经过时有
经过时有
则经过时有
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
B
B
A
C
AC
BD
AD