辽宁省铁岭市昌图县第一高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷

2024-2025 学年度高二上学期 12 月份考试 物理学科答案 一选择题（46 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A C D D C D AC AC CD 二填空题（20 分） 11 1.700/1.699/1.701 6 5000.0 1R 12 14.5 1� = 5 �� + �2+5� � 3.5 3 等于 三解答题：（34 分） 13.（8 分） （1）在 0 至 0.1s 时间内穿过金属框的磁通量变化量为 0.04WbBS Bab      所以 0.4VE t     ----------------2 分 故金属框中的感应电动势为 0.4V。 （2）设金属框内电流为 I，则有 0.2AEI R   --------------2分 当 0.05s 时，B为 0.1T，此时金属框 AB边受到的安培力 F 的大小为 0.01NF BIa  方向为垂直 AB向左 -----------------2 分 （3）在 0 至 0.1s 的时间内，流过 AB边的电荷量为 0.02Cq It  ---------------2 分 故流过 AB边的电荷量为 0.02C。 14．(1)力的平衡条件得 1Eq qvB ---------2 分 解得 1000m/sv  -----------1 分 (2) 如图所示 由几何关系，牛顿第二定律得 3 m 15 R  ----------2 分 2 2 vqvB m R  ---------1 分 解得 2 3 T 2 B  ----------1 分 (3)第一象限匀强磁场的最小区域是以圆心为 2O 、PD 为直径的圆 由几何关系 sin60 2 PDr R   ---------1 分 2S r ----------------1 分 2m 100 S  -------------1 分 15．由法拉第电磁感应定律可得 0E BLv ------------1分 2 EI R  -------------1分 sinmg BIL  ---------------1 分 联立 0 2 2 2 sinmgRv B L   -------------------1 分 （2）b棒牛顿第二定律可得 sinmg BIL ma   -------------------2 分 解得 2 sina g  -------------------------2分 （3）在到达共速时对 a棒动量定理 0 0 0sinmg t BILt mv mv    -----------------1分 对 b棒动量定理 0 0sinmg t BILt mv   ---------------------1分 联立解得 0 0 0 2 2 sinsin sin 2 v mgRv g t g t B L        -------------------1 分 此过程流过 b棒的电荷量为 q，则有 0q It ------------------------1 分 由法拉第电磁感应定律可得 0 1 2 2 E BL xI R R t    --------------------1分 联立 b棒动量定理可得 2 2 0 2 2 4 4 2 sinmv R m R gx B L B L     ----------------------------1分 第 1页 共 6页 ◎ 第 2页 共 6页 学科网（北京）股份有限公司 2024-2025 学年度高二上学期 12 月份考试 物理学科试卷 本试卷分第 I卷和第 II 卷两部分，本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟 第 I 卷（选择题） 一、单项选择题（共 7 小题，每题 4 分，共 28 分） 1．关于电磁感应现象，下列叙述正确的有( ) A．奥斯特发现了电磁感应现象，并利用电磁感应的原理制成了人类历史上的第一台发电机 B．真空冶炼炉是利用涡流工作的 C．麦克斯韦在对理论和实验资料进行严格分析后，发现了法拉第电磁感应定律 D．楞次发现了电流的磁效应，并提出了楞次定律 2．如图 1 所示，绝缘水平面上导体环甲，乙同心放置，导体环丙位于乙的右侧，乙中通有逆时针方向的电流且电流值按 如图 2 所示的规律变化，下列说法正确的是（ ） A．甲中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 B．甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 C．丙中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 D．丙中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 3．将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节 5 号干电池的正极上（线框上端的弯折位置与正极良好接 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，放手后线框就会发生 转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（ ） A．线框会转动起来是因为线框中产生的感应电流受到了安培力的作用 B．如果磁铁吸附在电池负极的磁极调换一下，线框转动的方向不会改变 C．电池的输出功率一定大于线圈转动的机械功率 D．线框由静止开始转动的过程中，通过线框中的电流大小始终不变 4．特高压直流输电是国家重点工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd 正方形间隔棒”支撑导线 1L 、 2L 、 3L 、 4L 其 目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线 1L 、 2L 、 3L 、 4L 水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd 的几 何中心为 O 点，O点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根长直导线通有等大、同向的电流时，则（ ） A．O 点的磁感应强度不为零 B．O 点的磁感应强度沿 bd 连线方向 C． 1L 对 2L 的安培力比 1L 对 3L 的安培力小 D． 1L 所受安培力的方向为从 1L 指向 3L 5．如图所示，在磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一带电量为 q（ 0q  ）的滑块自 a点由静止沿光 滑绝缘轨道滑下，下降竖直高度为 h 时到达 b 点。不计空气阻力，重力加速度为 g，则（ ） A．滑块在 a 点受重力、支持力和洛伦兹力作用 B．该过程中，洛伦兹力做正功 C．该过程中，滑块的机械能增大 D．滑块在 b 点受到的洛伦兹力大小为 2qB gh 6 如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙是宽为 a，长为 c，高为h的半导体霍尔元件， 元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，图丁是回旋加速器的原理示意图，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A．图甲中将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高 B．图乙中 11H、 2 1H、 3 1H三种粒子经加速电场射入磁场， 1 1H在磁场中的偏转半径最大 C．图丙中前、后表面间的电压U与h成反比，前表面电势高 D．图丁中粒子在回旋加速器中增加的动能来源于磁场能，与加速电压的大小无关 7．如图所示，在方向竖直向下的匀强磁场中，水平地面上放置一长方体OACD O A C D    粒子收集装置，其中 8CD L ， 4CA L ，该装置六个面均为荧光屏，吸收击中荧光屏的粒子时可显示粒子位置。在长方体中心 P 处的粒子放射源，可在 水平面 EFGH 内沿各个方向均匀发射速率为 0v 的带正电粒子，发现在一段时间内，粒子源发射出粒子总数中有 1 2 被荧光屏 OOA A  所吸收。已知这些粒子的比荷均为 q m ，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A．匀强磁场的磁感应强度大小为 0mv qL B．匀强磁场的磁感应强度大小为 02mv qL C．荧光屏DDC C  上亮线的长度为  2 3 L D．荧光屏DDC C  上亮线的长度为  2 1 3 L 二.多项选择题（共 3 小题，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错的或不答得 0 分，共 18 分.） 8．带有异种电荷的甲乙两个粒子以大小相同的速度从圆形磁场的直径 AB 两端点沿半径方向进入匀强磁场，都从 C 点离开 磁场，已知磁场方向垂直纸面向里， 2AB R ， 3AC R ，则下列说法中正确的是（  ） A．甲粒子带负电 B．甲、乙的半径之比为 3 :1 C．甲、乙的比荷之比为1:3 D．甲、乙运动时间比为1: 2 第 3页 共 6页 ◎ 第 4页 共 6页 学科网（北京）股份有限公司 9．如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于 x轴上，另一根由 ab、bc、 cd 三段直导轨组成， 其中bc段与 x轴平行，导轨左端接入一电阻 R。导轨上一金属棒MN沿 x轴正向以速度 0v 保持匀速运动， 0t  时刻通过坐 标原点O，金属棒始终与 x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为 i，金属棒受到安培力的大小为 F ，金属棒克服 安培力做功的功率为 P，电阻两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的 是（ ） A． B． C． D． 10．如图所示，两水平虚线 1、2 之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，边长为 h 的正方形导线框由虚 线 1 上方无初速地释放，释放瞬间 ab 边与虚线平行且与虚线 1的间距为 h，导线框的质量为 m、总电阻为 r，重力加速度 为 g。已知 cd 边与两虚线重合时的速度大小均为 2 2 3 gh，忽略空气阻力，导线框在整个下落过程中不会发生转动。则下 列说法正确的是（ ） A．导线框的 ab 边与虚线 1 重合时，克服安培力做功的功率大小为 2 32B h g r B．两虚线之间的距离为 9 14 h C．导线框在穿过磁场的过程中，产生的焦耳热为 28 9 mgh D．导线框完全进入磁场后，做匀加速直线运动 第 II 卷（非选择题） 三、实验题（共 2 小题，每空 2 分，共 20 分） 11．某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图甲所示，其直径为 mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值．当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静 止时位置如图乙所示，其读数为 。 （3）为了精确地测量金属丝的电阻 xR ，实验室提供了下列器材： A．电流表 1A （量程500μA，内阻1k） B．电流表 2A （量程0.3A，内阻约0.1） C．滑动变阻器 1R（0 5 ，额定电流1.0A） D．滑动变阻器 2R （0 1 ，额定电流1.0A） E．电阻箱 R（阻值范围为 0 9999.9 ） F．电源（电动势3.0V，内阻约0.2） G．开关 S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表 1A 串联电阻箱 R改为量程为3V的电压表，则 电阻箱的阻值调为 。滑动变阻器应选择 （选填“ 1R”或“ 2R ”）。 ②正确连接电路后，闭合开关，在方格纸上作出 1 2I I 图像，求出金属丝的电阻率。 12.自住建部发布了新版《生活垃圾分类标准》以来，人们开始注重对废旧产品的回收利用，某校物理社团成员把废旧电 子产品收集起来，在防止对环境造成污染的同时也可为小家电维修和 DIY 制作提供一些电子元件。他们收集了一个废手机 的旧电池(电动势 E 标称值为 3.7�，最大放电电流为 100��)，他们想测量一下该电池的电动势和内阻，并检测该电池最大 放电电流能否达到 100mA，于是又在实验室找到下列器材： A.电流表�1(量程为 0 ∼ 10��，内阻�1模糊无法辨认) B.电流表�2(量程为 0 ∼ 20��，内阻�2 = 90�) C.电阻箱�(阻值范围为 0 ∼ 999.9�) D.定值电阻�0(阻值为 22.5�) E.定值电阻�0′(阻值为 180�) F.开关 S、导线若干 第 5页 共 6页 ◎ 第 6页 共 6页 学科网（北京）股份有限公司 (1)请选择合适的器材并在图甲中补全实验电路图______。 (2)其中一组实验中电流表的读数如图乙所示，读数为______ mA。 (3)该实验小组通过多次调节电阻箱，记下每次电阻箱的阻值 R及其对应的电流表示数 I，并得到电流 I 的倒数1 � ，分别用 E 和 r 表示电池的电动势和内阻，则 1 � 与 R 的关系式为______(用题中所给字母表示)。 (4)然后以1 � 为纵坐标，R为横坐标，把实验数据描绘在 1 � − �的图像中，如图丙所示。 (5)根据图像求得电池电动势� =______ V，内阻� =______�。 (6)用此电路测量电池的内阻，测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 四、解答题（共 3小题，共 34 分。解答时要有必要的文字说明，方程式和重要的解题步骤，只写出最后答案的不能得分。） 13．(8 分)如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B随时间 t均匀变化。长方形硬质金属框 ABCD 放置在磁场 中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻 R=2Ω，AB 边长 a=0.5m，BC 边长 b=0.4m，求 （1）在 t=0 到 t=0.1s 时间内，金属框中的感应电动势 E； （2）t=0.05s 时，金属框 AB 边受到的安培力 F 的大小和方向； （3）在 t=0 到 t=0.1s 时间内，流过 AB 边的电荷量 q。 14．（10 分）如图，第四象限有正交的匀强电场与匀强磁场，电场强度 E=5×10²V/m，磁感应强度 B1=0.5T，方向垂直纸 面向里；第一象限的某个圆形区域内（图中未画出），有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的边界与 x 轴相切于 P 点。 一质量 m=1×10-14kg、电荷量 q=1×10-10C 的带正电微粒以方向与 y轴正方向成 60°角的某一速度 v 从 M 点沿直线运动， 经 P 点进入第一象限的磁场区域，其磁感应强度大小为 B2。一段时间后，微粒经过 y 轴上的 N 点并沿与 y轴正方向成 60° 角的方向飞出，M点的坐标为（0，-10cm），N 点的坐标为（0，30cm）。微粒重力忽略不计。求： (1)微粒运动速度 v 的大小? (2)B2的大小? (3)第一象限磁场区域的最小面积? 15．（14 分）如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为 L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成 角， 整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B．现将质量均为m的金属棒 a b、 垂直导轨放置， 每根金属棒接入导轨之间的电阻均为 R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电 阻忽略不计，重力加速度为 g。 （1）先保持棒b静止，将棒 a由静止释放，求棒 a匀速运动时的速度大小 0v ； （2）在（1）问中，当棒 a匀速运动时，再将棒b由静止释放，求释放瞬间棒b的加速度大小 0a ； （3）在（2）问中，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间 0t ，两棒恰好达到相同的速度 v，求速度 v的大小，以及时间 0t 内 棒 a相对于棒b运动的距离 x 。 物理试卷第 7页 共 2页 ◎ 物理试卷第 8页 共 2页