精品解析：广东省潮州市饶平县第二中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

2023-2024学年度第二学期高二级第一次月考考试 物 理 试卷共6页，卷面满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（　　） A. 电量和质量 B. 质量和动能 C. 速度和比荷 D. 速度和质量 【答案】C 【解析】 详解】在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，由 得 v＝ 可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，由 R＝和v= 可知这些正离子具有相同的比荷，故C正确，ABD错误。 2. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是（ ） A. 三个粒子都带正电荷 B. c粒子速率最小 C. c粒子在磁场中运动时间最短 D. 它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc 【答案】B 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，结合左手定则可知，三个粒子都带正电荷，根据，可得：，三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，c粒子的轨迹半径最大，则a粒子速率最小，a粒子动能最小，c粒子速率最大，故A正确，B错误； CD．三个带电粒子的质量和电荷量都相同，由粒子运动的周期及，θ是粒子轨迹对应的圆心角，也等于速度的偏转角，可知，三粒子运动的周期相同，即，由图知，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，c粒子在磁场中运动时间最短，故D正确，C正确； 本题选择错误的，故选B． 3. 如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】连接ac，根据几何关系得导线在磁场中受安培力的有效长度： 根据，得： F与bc的夹角θ： ABC.与计算不符，ABC错误； D.与计算结果相符，D正确。 4. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 带负电粒子所受洛伦兹力方向向下 B. MN两点电压与液体流速无关 C. 污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大 D. 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力。A错误； BC．根据 可得电压 则可知MN两点电压与液体流速有关。最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，带电离子做匀速直线运动，由上式知两个电极间的电压与离子浓度无关。BC错误； D．计算液体的流速，根据 可得流速 废液的流量为 即只需要再测量MN两点电压就能够推算废液的流量。D正确。 故选D。 5. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为，共匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ） A. 线框中磁通量变化率为 B. 线框中产生周期性变化的顺时针方向的感应电流 C. 边所受安培力方向向左 D. 线框中感应电动势大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知线框中磁通量变化率为 与线圈匝数无关，故A错误； BD．设电路中总电阻为，根据楞次定律可知磁感应强度向外均匀增大，由楞次定律可得感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知感应电流为顺时针方向，电动势大小为 感应电流大小 可知，线圈中的感应电流为恒定电流而不是周期性变化的。故BD错误； C．当感应电流方向为顺时针时，电流由，根据左手定则判断可知，边所受安培力方向向左。故C正确。 故选C。 6. 如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（　　） A. 始终向左 B. 始终向右 C 先向左后向右 D. 先向右后向左 【答案】A 【解析】 【详解】根据楞次定律，由于磁体的运动，在闭合回路中产生感应电流，感应电流激发出的磁场对原磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍原磁体的相对运动，可知，圆环中激发出的磁场对条形磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍条形磁体的相对运动，即该磁场力的方向整体向左，根据牛顿第三定律可知，条形磁体对圆环中感应电流的磁场力方向整体向右，圆环静止，则地面对圆环的摩擦力方向始终向左。 故选A。 7. 一直径为d、电阻为r的均匀光滑金属圆环水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，如图所示。一根长为d、电阻为的金属棒ab始终在圆环上以速度v（方向与棒垂直）匀速平动，与圆环接触良好。当ab棒运动到圆环的直径位置时，ab棒中的电流为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】ab棒在垂直切割磁感线，根据E=Bdv求出ab棒产生的感应电动势，分析电路结构，求出电路的总电阻，再根据闭合电路欧姆定律求ab棒中的电流。 【详解】当ab棒运动到圆环的直径位置时，产生感应电动势大小为 E=Bdv ab棒相当于电源，两个金属半圆环并联后，再与ab棒串联，则电路的总电阻为 ab棒中的电流为 故选B。 【点睛】本题考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律综合应用，关键要明确电路的结构，知道ab棒相当于电源，外电路是两个金属半圆环并联。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示为用同一双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹，下列有关两种单色光的说法正确的是（　　） A. 甲光的波长大于乙光的波长 B. 若甲光是黄光，乙光可能是红光 C. 若两种单色光以相同的入射角进入同种介质，甲光的折射角较大 D. 若两种单色光都从玻璃射入空气，逐渐增大入射角，乙光的折射光线最先消失 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据干涉条纹之间的距离公式 可得，在d、l相同的条件下，与波长成正比，由题图知，甲光的干涉条纹之间的距离大，则甲光的波长长，故A正确； B．甲光的波长比乙光的波长长，红光的波长比黄光的波长长，若甲光是黄光，乙光不可能是红光，故B错误； C．根据 可得，甲光的频率比乙光的频率低，则甲光的折射率小，由 可得，若两种单色光以相同的入射角进入同种介质，甲光的折射角较大，故C正确； D．根据 可得，乙光的临界角较小，若两种单色光都从玻璃射入空气，逐渐增大入射角，乙光的折射光线最先消失，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（　　） A. 电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮 B. 电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮 C. 断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭 D. 断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．电键S闭合瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，则A、B同时发光，稳定后线圈电阻为0则A灯被短路，所以随后A灯变暗，B灯变亮，则A正确；B错误； CD．断开电键S瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则A 灯突然闪亮一下再熄灭，B灯立即熄灭，所以C错误；D正确； 故选AD。 10. 在如图所示两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，正方形线框abcd的边长为L（），质量为m，电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后，线框的ab边刚进入磁场时的速度为，ab边刚离开磁场时的速度也为，在线框进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. a点的电势高于b点 B. 线框一定做减速运动 C. 通过导线横截面的电荷量为 D. 克服安培力所做的功为mgd 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在线框进入磁场的过程中，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，根据右手定则可知感应电流为逆时针方向，a点电势低于b点，故A项错误； B．由于线框完全进入磁场之后，线框会做加速度为g的加速运动，而ab边刚离开磁场的速度与ab边刚进入磁场的速度相同，因此线框进入磁场的过程中，一定减速，故B项正确； C．线框进入磁场的过程中，线框的平均电动势为 线框的平均电流为 由电流公式有 解得 故C项正确； D．从ab边刚进入磁场到ab边刚离开磁场这一过程进行研究，由于线框全部进入磁场之后，线框不受安培力，设线框进入磁场过程中安培力做的功为，根据动能定理可得 所以此过程中安培力做功为 所以克服安培力做功mgd，故D项正确。 故选BCD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 某同学应用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一个条形磁铁，一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①为避免指针反向偏转损坏电表，先调整指针定位螺丝使指针尽量偏向零刻线右侧； ②把多用电表和线圈按图甲连接，将选择开关旋转到10mA档； ③将条形磁铁N极向下插入线圈时，发现多用电表的指针向右偏转； ④根据楞次定律判断出线圈中导线的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）在步骤①中调整多用电表的指针定位螺丝是______（选填“a”、“b”或者“c”）； （2）可判断线圈中导线的缠绕方向如图乙中的_______（选填“A”或“B”）所示； （3）若条形磁铁插入越快，多用电表的指针偏角_________（选填“越大”或“越小”）。 【答案】 ①. a ②. B ③. 越大 【解析】 【详解】（1）[1] 甲图中的a是多用电表的指针定位螺丝。 （2）[2] 将条形磁铁N极向下插入线圈时，向下穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场方向向上；多用电表的指针向右偏转，则感应电流从红表笔流入多用表，根据安培定则，可以判断出导线的缠绕方向如图乙中的B所示。 （3）[3] 条形磁铁插入越快，磁通量变化越快，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势越大，则电流越大，所以多用电表的指针偏角越大。 12. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，其横截面积大小为6mm2，R0是阻值为0.40Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x，通过调节滑片P，记录多组U、I、x的值。 （1）根据实验数据绘出的图像如图所示，由图可得电池的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值___________其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）根据实验数据可进一步绘出图像如图所示，根据图像可得电阻丝的电阻率___________；图中所作图线不通过坐标原点的原因是___________。 【答案】（1） ①. 1.5 ②. 0.60 ③. 小于 （2） ①. 4.8×10-5 ②. 电流表有内阻 【解析】 【小问1详解】 [1]根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图像的纵截距表示电池的电动势，为 [2]图像斜率的绝对值为 内阻为 [3]由于电压表的分流作用，使电流表的示数小于电池的输出电流，导致电源电动势的测量值小于其真实值。 【小问2详解】 [1]根据电阻定律 根据欧姆定律 整理得 图像的斜率为 解得电阻丝的电阻率 [2]图丁中所作图线不通过坐标原点的原因是接入的电阻为零时电路的电阻即电流表的内阻。 13. 如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A=30°，一束光由真空垂直射向AC面，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°．已知光在真空中的传播速度为c．求： （1）该介质对光的折射率； （2）光在介质中的传播速度 【答案】（1）（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）光在AB面发生折射时的光路图如图，由几何知识知，光线在B面上的入射角为 ∠r=30° 折射角为 ∠i=30°+15°=45° 根据折射定律 得 （2）光在介质中的传播速度 14. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，在线圈外接一个阻值的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求： （1）时电阻R上的电流大小和方向； （2）若把圆形磁场半径缩小为原来的一半，求4~6s内通过电阻R的电荷量。 【答案】（1），从到；（2） 【解析】 【详解】（1）时，线圈内产生的感应电动势大小为 感应电流大小为 由楞次定律可知，电阻上感应电流的方向为从到； （2）把磁场半径缩小为原来的一半，面积 内产生的平均感应电动势为 产生的平均感应电流为 内通过的电荷量为 15. 如图所示，在的区域存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上处的点时速率为，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上处的点进入磁场，并经过y轴上处的点，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从开始运动直到第三次经过x轴所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)粒子在x轴上方电场中做类平抛运动，x方向 y方向 联立解得。 (2)设粒子在点时沿方向的速度为，则有 所以，则粒子在点的速度方向与x轴正方向夹角为，粒子到达时速度大小 粒子运动轨迹如图所示 由几何知识可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 联立解得。 （3）粒子在电场中从到的运动时间 粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子在磁场中转过的圆心角为，运动时间为 粒子第二次经过轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°，根据对称性可知，粒子第二次经过x轴到第三次经过x的时间 粒子从开始运动直到第三次经过x轴所用的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期高二级第一次月考考试 物 理 试卷共6页，卷面满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（　　） A. 电量和质量 B. 质量和动能 C. 速度和比荷 D. 速度和质量 2. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是（ ） A. 三个粒子都带正电荷 B. c粒子速率最小 C. c粒子在磁场中运动时间最短 D. 它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc 3. 如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 带负电粒子所受洛伦兹力方向向下 B. MN两点电压与液体流速无关 C. 污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大 D. 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量 5. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为，共匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ） A. 线框中磁通量变化率 B. 线框中产生周期性变化的顺时针方向的感应电流 C. 边所受安培力方向向左 D. 线框中感应电动势大小为 6. 如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（　　） A. 始终向左 B. 始终向右 C 先向左后向右 D. 先向右后向左 7. 一直径为d、电阻为r的均匀光滑金属圆环水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，如图所示。一根长为d、电阻为的金属棒ab始终在圆环上以速度v（方向与棒垂直）匀速平动，与圆环接触良好。当ab棒运动到圆环的直径位置时，ab棒中的电流为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示为用同一双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹，下列有关两种单色光的说法正确的是（　　） A. 甲光波长大于乙光的波长 B. 若甲光是黄光，乙光可能是红光 C. 若两种单色光以相同的入射角进入同种介质，甲光的折射角较大 D. 若两种单色光都从玻璃射入空气，逐渐增大入射角，乙光折射光线最先消失 9. 如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（　　） A. 电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮 B. 电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮 C. 断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭 D. 断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭 10. 在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，正方形线框abcd的边长为L（），质量为m，电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后，线框的ab边刚进入磁场时的速度为，ab边刚离开磁场时的速度也为，在线框进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. a点的电势高于b点 B. 线框一定做减速运动 C. 通过导线横截面的电荷量为 D. 克服安培力所做的功为mgd 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 某同学应用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一个条形磁铁，一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①为避免指针反向偏转损坏电表，先调整指针定位螺丝使指针尽量偏向零刻线右侧； ②把多用电表和线圈按图甲连接，将选择开关旋转到10mA档； ③将条形磁铁N极向下插入线圈时，发现多用电表的指针向右偏转； ④根据楞次定律判断出线圈中导线的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）在步骤①中调整多用电表的指针定位螺丝是______（选填“a”、“b”或者“c”）； （2）可判断线圈中导线的缠绕方向如图乙中的_______（选填“A”或“B”）所示； （3）若条形磁铁插入越快，多用电表的指针偏角_________（选填“越大”或“越小”）。 12. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，其横截面积大小为6mm2，R0是阻值为0.40Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x，通过调节滑片P，记录多组U、I、x的值。 （1）根据实验数据绘出的图像如图所示，由图可得电池的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值___________其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）根据实验数据可进一步绘出图像如图所示，根据图像可得电阻丝的电阻率___________；图中所作图线不通过坐标原点的原因是___________。 13. 如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A=30°，一束光由真空垂直射向AC面，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°．已知光在真空中的传播速度为c．求： （1）该介质对光的折射率； （2）光在介质中的传播速度 14. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，在线圈外接一个阻值的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求： （1）时电阻R上电流大小和方向； （2）若把圆形磁场半径缩小为原来的一半，求4~6s内通过电阻R的电荷量。 15. 如图所示，在的区域存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上处的点时速率为，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上处的点进入磁场，并经过y轴上处的点，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从开始运动直到第三次经过x轴所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$