1、山西大学附中2020-2021学年高二第一学期12月(总第四次)模块诊断物理试题考试时间：80分钟 满分：100分 一、单选题(共5小题,每题4分,共20分,每小题只有一个选项正确)1以下四种仪器或设备的工作原理，不依赖地磁场工作的是（）A司南 B指南针C罗盘 D电磁起重机22020年4月20日，国内首条中低速磁浮旅游专线广东清远磁浮首列车开始整车动态调试。如图所示为超导磁浮的示意图，在水平桌面上放置着一个圆柱形磁铁甲，将用高温超导材料制成的超导圆环乙从圆柱形磁铁甲的正上方缓慢下移，由于超导圆环乙跟圆柱形磁铁甲之间有排斥力，结果超导圆环乙悬浮在圆柱形磁铁甲的正上方。若圆柱形磁铁甲的N极朝上，在
2、超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，从上往下看（）A超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失B超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失C超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在D超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在3如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动但不会掉下来原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的棋子不掉落是因为 ( )A质量小，重力可以忽略不计 B受到棋盘对它向上的摩擦力C棋盘对它的吸引力与重力平衡 D它一方面受到
3、棋盘的吸引，另一方面受到空气的浮力4展翅楼四层某教室正在上物理课，将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（ ）A滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央B因为线圈A、线圈B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向C线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转D线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转5将一段裸铜导线弯成如图所示形状的线框，将它置于一节5号
4、干电池上（线框上端的弯折位置A与正极良好接触），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（）A线框会转动是由于受到电场力的作用B电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率C如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动D如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动二、多选题(共5小题,每题5分,共25分，全部选对得5分，选对但不全得3分，选错或不选得0分)6如图所示，用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线（每根导线电阻为）分别置于正方
5、形的四个顶点上，四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时，通电直导线上的电流与通电直导线上的电流在正方形中心处产生的感应磁场的大小关系为，则四根通电导线同时存在时，以下选项正确的是（ ）A和通电电流都为，和通电电流为都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向水平向左B通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方C和通电电流都为，通电电流为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方D通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左上方7生活处处皆物理。冰箱门矩形软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（）A磁感线越密的地方磁场越
6、强B软磁条内部a位置应为S极C磁感线与电场线一样真实存在于空间之中D软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b8如图甲所示有界匀强磁场I的宽度与图乙所示圆形匀强磁场的半径相等，不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场I，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场，射出磁场时速度方向偏转了2角，已知磁场I、的磁感应强度大小分别为B1、B2,粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2，则B1与B2的比值和t1与t2的比值分别为（）A B C D9近年来，城市污水问题促进了我国污水处理事业的发展，但是不少城市仍旧达不到污水处理的相关要求，在污水处理工作
7、中仍旧存在诸多问题。为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，保护城市生态环境的平衡与健康，技术人员在排污管末端安装了监测装置，核心装置部分是如图所示的一个长方体空腔，空腔上、下两个侧面M、N金属板为两个电极，其余部分是用绝缘材料制成的，其长、宽和高分别为a、b和c，左、右两端开口与排污管相连，在垂直于前、后面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个电极板M、N与电压表相连。当污水充满装置从左向右匀速流经该装置时，电压表将显示出污水排放情况。污水以某一速度匀速流过该装置时受到阻力作用，阻力f=kLv（k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速），电压表稳定时示数为U。下列说法中正确的
8、是（）AM板比N板电势高 B污水中离子浓度越高，则电压表的示数越小C污水流量越大，则电压表的示数越大D为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差为10如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，图中是关于A、B的速度随时间变化的图像及A、B之间摩擦力随时间变化的图像，其中大致正确的是( )A（t1-t2之间为曲线） B （t1-t2之间为直线） C D 三、实验题（共2小题，11题6分，12题8分，共14分）11如图，用多用电表测电阻
9、，请根据下列步骤完成电阻测量：（把部件符号填入空中）(1)旋动部件S，使指针对准电流的“0刻线”；(2)将K旋转到电阻挡“”的位置；(3)将插入“+”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_（选填“0刻线”或“刻线”）；(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量。A将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准B将两表笔的金属部分与被测电阻的两根引线相接C将K旋转到电阻挡“”的位置D将K旋转到电阻挡“”的位置12山西大学附中某探究实验小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内
10、阻，实验器材如下：待测电源（电动势约2V）；电阻箱R（最大阻值为99.99）；定值电阻R0（阻值为2.0）；定值电阻R1（阻值为4.5k）电流表G（量程为400uA，内阻Rg=500）；开关S，导线若干（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_V的电压表；（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则1/I和1/R的关系式为_（用题中字母表示）；（4）以1/I为纵坐标，1/R为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50，则其电动势E=_V（保留两位小数）
11、；（5）该实验测得的电动势E测与E真相比，理论上E测_E真（填“”“”或“”）四、计算题(共3小题，共计41分，解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案写出数值和单位。）13（12分）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小，同时存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0.5T。有一带正电的小球，质量，电荷量q2106C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场，取g10m/s2求：(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t；14（
12、14分）如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1kg，电阻R0=0.9，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1，电阻R=4；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成=53角；ab与导轨间动摩擦因数为=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，ab与重物由绕过定滑轮的细线相连，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态（已知sin53=0.8，cos53=0.6）求：(1)ab受到的安培力大小；(2)重物重力G的取值范围。15（15分）提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值如图，是从
13、质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A（L，0）点沿与+x轴成=30的方向进入第二象限（速度方向与磁场方向垂直），质子刚好从坐标原点离开磁场。已知质子、氘核的电荷量均为+q，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用。（1）求质子进入磁场时速度的大小；（2）求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；（3）若在x轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标。山西大学附中2020-2021学年高二第一学期12月（总第四次）模块诊断物理参考答案考试时间：80分钟 满分：100分 题号1234567
14、8910答案DCBDC ADABDBDACDAC11T 0刻线 DAB 122v 2.08 =13(1)；方向：斜向右上方与电场方向成60角；(2)； (1)小球做匀速直线运动，可知合力为零，受力分析如图： 由 得方向：斜向右上方与电场方向成60角(2)撤去磁场，重力和电场力不变，将运动分解在水平方向和竖直方向：竖直方向，竖直分速度减为0 小球从最高点到p点所在电场线的时间与上升时间相同，14（1）5N；（2）（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流代入数据得 ab受到的安培力 （2）ab受力如图所示，最大静摩擦由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向右时当最大静摩攘力方向向左时由于重物平衡，故则重物重力的取值范围为15（1）；（2）1:2；（3）（-1）L（1）质子在电场中加速，由动能定理得qU=mv20 解得（2）质子与氘核在磁场中都转过个圆周，做圆周运动的周期，粒子在磁场中的运动时间 则t1：t2=T1：T2=1：2（3）质子在磁场中运动时，由几何知识得r=L由牛顿第二定律得氘核在电场中加速，由动能定理得qU=2mv20在磁场中，由牛顿第二定律得qvB=2m解得R=L故，横坐标x=RL=（1）L