安徽省合肥市皖智高级中学2024-2025学年高三下学期第七次月考物理试卷

安徽省合肥市皖智高级中学2024-2025学年高三下学期第七次月考 物 理 试 题 本试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1．法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。电场中某区域的电场线分布如图甲所示，A、B是电场中的两点；图乙是未知场的一部分场线，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是( ) A．图甲中A点的电场强度大于B点的电场强度 B．图甲中将正电荷从B点移到A点，电荷的电势能增加 C．乙图可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，且P、Q处磁感应强度相同 D．乙图可能是两个异种电荷产生的电场线，且A、P处场强的方向相同 2．如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是( ) A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c向外，b向里 3．正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个正电子和一个电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是( ) A．磁场方向垂直于纸面向里 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C．轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D．轨迹3对应的粒子是正电子 4．关于教材中的四个实验装置，下列说法正确的是( ) A．图（a）中导体棒ab切割磁感线时，回路内会产生感应电流 B．图（b）中线圈绕OO′轴旋转时，线圈内会产生感应电流 C．图（c）中长直导线中电流增大时，线圈内会产生感应电流 D．图（d）中闭合开关后，小磁针偏离原来位置并在新位置保持静止 5．将一根绝缘均匀硬质导线制成一圆形线圈(如图甲)，将该线圈垂直放入足够大的磁场中(图中未标出)，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，此时线圈内的感应电流大小为I0；现将该线圈拧成两个半径之比为2∶1的相连圆形线圈（如图乙），再将此线圈垂直放入相同的磁场中，不考虑导线的粗细问题，此时线圈内的感应电流大小为( ) A． B． C． D． 6．如图所示， 在绝缘的水平面上， 有两个闭合的线圈a、b， 线圈a处在有界匀强磁场中， 线圈b处在磁场外且固定不动， 将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中， 下列说法正确的是( ) A．线圈a中有感应电流， 线圈b中没有感应电流 B．线圈a中感应电流方向为逆时针 C．线圈b有收缩趋势 D．线圈b整体受到水平向左的安培力 7．常见的芯片卡内有线圈，如图所示，图中下半部分表示芯片卡内的线圈，上半部分表示读卡机内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。现两线圈均静止，从上往下看，为使芯片线圈中产生逆时针方向的电流，则读卡机线圈中的电流（从上往下看）应为( ) A．沿逆时针方向且逐渐增大 B．沿逆时针方向且保持不变 C．沿顺时针方向且逐渐减小 D．沿顺时针方向且逐渐增大 8．细胞膜是一个细胞重要的组成部分，它是一个弹性膜且不带电时磷脂双分子层间的距离为。将细胞膜的伸缩看成劲度系数为的弹簧，并且细胞膜的面积，介电常数为。细胞膜上分布有可以运输粒子的离子泵，使得阴阳离子分布均匀地分布在内外两层上，已知静电力常量为。当内外膜分别带电和时，下列说法正确的是( ) A．内外膜之间的电场强度大小为 B．内外膜的厚度为 C．每一侧膜受到的作用力大小为 D．内外膜间的电势差大小为 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图，G表为灵敏电流计，V表为理想电压表，r<R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱(封于橡皮管内，与电路导通)，平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中(忽略人身体及温度对电阻的影响)( ) A．流过R1的电流减小 B．电容器中的电荷量增大 C．电源的输出功率变大 D．增大 10．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是( ) A．小球两段水平位移x₁与x₂之比为1：3 B．小球所受电场力与重力之比3：4 C．小球从A 点运动到B 点的过程中最小动能为6J D．小球落到 B 点时的动能为32J 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做答 11．(6分) 物理实验小组通过以下装置探究电磁感应现象。 (1)如图1所示，当闭合时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)，则在图2中磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将 偏转。(选填“向左”，“向右”或“不发生”) (2)在图3中，R为光敏电阻(光照增强电阻减小)，轻质金属环用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”)，金属环A将 (选填“向左”或“向右”)运动。 12．(10分) 某兴趣小组测定某圆柱形电阻的电阻率，图甲所示为电阻的长度，图乙所示为电阻直径。 (1)电阻的长度为 cm，电阻的直径为 mm； (2)用欧姆表粗测该电阻的阻值为65Ω。为精确测量该电阻Rx，根据给出的以下实验器材设计了如图所示的实验电路原理图，图中的定值电阻R应选 (填“R1”或“R2”)。 A．电源E（电动势约3V，内阻约为0.5Ω） B．电流表A1(量程0~15mA，内阻r1=10Ω) C．电流表A2(量程0~60mA，内阻r2约为1.5Ω) D．定值电阻R1(阻值R1=190Ω) E．定值电阻R2(阻值R2=590Ω) F．滑动变阻器R(阻值5Ω) G．开关S，导线若干 (3)经正确操作，读出电流表A1和A2(示数分别为I1和I2)的多组数据，作出如图丙所示的I1—I2关系图像。由图像丙可得圆柱形电阻的阻值Rx= Ω，结合其它条件可知电阻率ρ= Ω·m(π=3.14，结果保留两位有效数字)。 13．(10分) 倾角为37°的光滑杆AC固定在水平地面上，A点离地高h=3m，在A的正下方B处固定了一个正电荷(可视为质点)。将另一个带正电小环P从杆的顶端A沿杆由静止开始下滑，经过一段时间滑到了C点，小环P的质量m=0.1kg，，(，小环P的电量不影响B处Q产生的电场)，若取无穷远处电势为零，则距离点电荷为r处的电势，其中k=9.0×109N·m2/kg2。不计小环大小及空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求： (1)小环P在A点的加速度大小 (2)小环P到达C点的动能Ek大小 14．(14分) 如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度L = 0.2 m，现垂直导轨放置一根质量m = 0.24 kg的金属棒ab，M和P之间接入一电源，回路中电流大小恒定为I = 2 A，在导轨间加一个范围足够大的匀强磁场且磁场方向始终与金属棒垂直，方向与水平面间夹角θ可调，重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： (1)请画出图示情况下，沿ba方向观察金属棒时的受力分析平面图； (2)当磁感应强度的大小B = 3 T，方向与水平面成θ = 37°角时，ab棒恰好处于静止状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则导体棒与轨道间的动摩擦因数μ为多大？ (3)若要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？ 15．(18分) 电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭，产生γ射线的过程。正、负电子的质量均为m、电荷量均为e，正、负电子的重力不计。如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，Q点在y轴负半轴上某处。第I象限内有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小，第II象限内有垂直xOy平面向里的匀强磁场，第IV象限内有一未知的圆形区域(图中未画出)，未知圆形区域内的匀强磁场和第II象限内的匀强磁场相同。一速度大小为v0的电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直射入电场后，从P点射出电场；一正电子从y轴负半轴上的Q点(坐标未知)沿与y轴正方向成45°角的方向射入第IV象限，然后进入未知圆形匀强磁场区域，从P点离开磁场时，与从P点射出的电子正碰发生湮灭，即相碰时两粒子的速度大小相等、方向相反。已知OA=L，忽略正、负电子间的相互作用(碰撞时除外)，求： (1)第II象限内匀强磁场的磁感应强度的大小B； (2)O、P间的距离x及电子从A点运动到P点所用的时间t； (3)正电子从Q点射入时的速度大小v及未知圆形磁场区域的最小面积S。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安徽省合肥市皖智高级中学2024-2025学年高三下学期第七次月考 物理参考答案 一 二、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C D D A B C D B ABD AD 1．C 答案：电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处疏，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；图中正电荷从B点移到A点的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，故B错误；若是条形磁铁产生磁场的磁感线，由于P、Q关于中垂线对称，P、Q处磁感应强度的大小相等、方向相同，C正确。若是两个异种电荷产生的电场线，A、P处场的方向相反，故D错误；故选C。 2．D 答案：由图可知，线圈中的电流方向为顺时针方向。根据安培定则分析可知，环形导线内部磁感线方向向里，由于磁感线是闭合的，所以环形导线外部磁感线方向向外。所以可知a、c向外，b向里。故选D。 3．D 答案：根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为正电子，2为电子，电子带负电且逆时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，故A错误，D正确； 带电粒子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，故B错误；带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 ，解得粒子运动的半径为：，根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，故C错误。故选D。 4．A 答案：图（a）中导体棒ab切割磁感线时，闭合回路中磁通量发生变化，回路内会产生感应电流，故A正确；图（b）中线圈绕OO'轴旋转时，闭合回路中磁通量一直为零，线圈内不会产生感应电流，故B错误；图（c）中长直导线中电流增大时，闭合回路中磁通量左右相互抵消，一直为零，线圈内不会产生感应电流，故C错误；图（d）中闭合开关瞬间，B中产生感应电流，小磁针偏离原来位置，但由于A所接为直流电源，B中感应电流很快消失，小磁针又将重新回到原来的位置，故D错误。故选A。 5．B 答案：甲图中感应电动势大小为：，乙图中感应电动势大小为：，两次的电阻不变，所以第二次的感应电流为。故选B。 6．C 答案：线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针，故AB错误； 由广义楞次定律，线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，线圈b有收缩趋势，故C正确；线圈b上下两边所受安培力大小相等，方向相反。线圈b左边受到安培力向右，线圈b右边受到安培力向左，右边所处的磁感应强度小，故向左的安培力小，线圈b整体受到水平向右的安培力，故D错误。故选C。 7．D 答案：若芯片线圈中产生逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则，可知芯片中电流产生的磁场方向向上，根据楞次定律可知，读卡机中电流产生的磁场向上且逐渐减小或者向下且逐渐增大，再根据右手螺旋定则，可判断出读卡机中的电流为逆时针且逐渐减小，或者顺时针逐渐增大。 故选D。 8．B 答案：内外膜之前可近似看成平行板电容器，根据平行板电容器电容可知 根据电容可知 ，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知 联立可得：分析可知，在平行板电容器中，两极板的带电量不变时，电场强度不变，即电场强度与板间距无关。A错误；由于此电场为内外膜共同产生，因此一侧膜受到另一侧膜的电场力为：，内外膜之间的弹力根据胡克定律可知： 联立可得：，B正确；根据对单侧膜受力分析可知，每一侧膜受到的合力为0，C错误；根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知 ，D错误。故选B。 9．ABD 答案：握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱的横截面积减小，长度增大，根据 可知，增大，根据串反并同规律可知，流过的电流减小，两端电压增大，即电容器两极板间的电压增大，根据 可知，电容器中的电荷量增大，故AB正确； 因 ，所以外电阻大于，由于增大，故外电阻增大，电源的输出功率变小，故C错误； 等于与并联的总电阻，由于增大，所以与并联的总电阻增大，也增大，故D正确。故选ABD。 10．AD 答案：将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从到和从到点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为，则小球水平位移与的比值为，故A正确；由上分析知，从到所用时间为，竖直方向有 ，其中 水平方向有 ，其中 ，联立有 ，故B错误； 设物体在动能为，水平分速度为，竖直分速度为，由竖直方向运动对称性知 对于水平分运动运用动能定理得：， 又因为 ， 所以解得：， 故，故D正确；小球受力如图所示 小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从到的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从运动到的过程中最小动能一定小于，故C错误。 故选AD。 三、非选择题： 11．(6分) (1)向左 (2)顺时针 向右 答案：(1)图1所示闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转； (2)[1]根据安培定则，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当光照减弱时，热敏电阻的阻值增大，回路电流减小，金属环的磁通量减小，根据增反减同，感应电流的磁场向右，根据安培定则，从左向右看，金属环A中电流方向为顺时针； [2]金属环A是顺时针电流，螺线管是顺时针的电流，同向电流相互吸引，金属环将向右运动。 12．(10分) (1)2.325 6.700 (2)R1 (3)67 0.10 答案：(1)[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为23mm+5×0.05mm=23.25mm=2.325cm [2]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为6.5mm+0.01×20.0mm=6.700mm (2)由于未知电阻约为65Ω，则流过最大电流约为： 为了确保电流表的安全与精度，测量电路中电流表应选用A2，同时应将电流表A1（内阻为r1）改装成电压表，由于电源电动势约为3.0V，则改装成量程为3.0V的电压表，需要串联的电阻为 ，则串联电阻应选R1。 (3)[1]根据部分电路欧姆定律得：，变形得： 由关系图像可得：，解得： [2]根据电阻定律可得：，解得： 13．(10分) (1) (2) 答案：(1)小环P在A点受力分析有 (2)A点的电势 ，C点的电势 根据动能定理： 解得： 14．(14分) (1) (2)0.5 (3)6 T，方向为水平向右 答案：(1)金属棒必然受到竖直向下的重力，以及导轨对金属棒竖直向上的支持力；由电路图可知，金属棒中的电流有a指向b，由左手定则可知，金属棒受到的安培力垂直于磁场指向左上方，与竖直方向的夹角为θ；由安培力斜向左上方可知，金属棒有相对导轨向左运动的趋势，导轨会对金属棒有水平向右的摩擦力，金属棒受力分析如图所示。 (2)由题意可知，金属棒恰好平衡，此时摩擦力为最大静摩擦力，与滑动摩擦力大小相等，受力分析可知，对导体棒在竖直方向上 ，在水平方向上 滑动摩擦力 ，安培力 ，联立可得： (3)若金属棒受到的支持力为0，则金属棒对导轨的压力也为0，摩擦力也为0， 对金属棒受力分析如图所示 对金属棒受力分析可知 ，解得： 即B′至少为6 T，由左手定则可知，此时磁感应强度的方向为水平向右。 15．(18分) (1) (2)， (3)， 答案：(1)电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经过C点，由题意知电子在磁场中运动的半径 ，洛伦兹力提供向心力 ，解得： (2)电子在第II象限中运动的时间 电子在电场中做类平抛运动，设电子在电场中运动的时间为t2，有 由牛顿第二定律有 ，解得： 电子沿x轴方向做匀速直线运动，有，解得： 电子从A点运动到P点的时间 (3)从P点射出电场的电子，根据竖直方向的运动规律 解得：，故，，所以 电子和正电子碰撞后湮灭，说明两者速度大小相等、方向相反，故正电子从Q点射入时的速度大小 ，如图所示，根据牛顿第二定律 正电子在磁场中运动的半径 未知圆形磁场的最小面积为以为半径的圆形，最小面积 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$