高二物理第一次月考卷【测试范围：选择性必修二第1～4章】（北京专用）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期第一次月考

2024-2025学年高二物理下学期第一次月考卷 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C D D C C C D D D 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11 12 13 14 CD BC BD AD 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）(1)C（2分）；(2)AC（2分）；(3)（2分）；变短（2分） 16．（10分）(1)6.725（2分）；4.265（2分）；(2)D（2分）；(3)乙（2分）；<（2分） 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（6分）解：（1）粒子在A中加速过程，根据动能定理有 解得 （2分） （2）粒子在B中做匀速直线运动，根据受力平衡有 解得 （2分） （3）粒子在C中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2分） 18．（8分）解：（1）交流发电机产生的电动势最大值 电动势随时间的变化关系式为 即 线圈中电流的有效值 交流电压表显示的是路端电压有效值，故示数 解得 （3分） （2）从时刻开始线圈转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量 又 解得 （3分） （3）电阻R上的热功率 解得 （2分） 19．（12分）解：（1）设金属棒M匀速下滑时的速度大小为v，金属棒M切割磁感线产生的电动势为 通过金属棒M的电流为 金属棒M做匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得（3分） （2）从开始释放到金属棒M的速度最大，由动量定理得 平均电流 金属棒M发生的位移 联立求解得 由能量守恒定律可得 代入数据解得（4分） （3）对金属棒M进行受力分析，可得 对金属棒N进行受力分析，可得 可得金属棒M、N的加速度大小始终满足 分析可得，金属棒M、N同时做匀速直线运动，且金属棒M、N的速度大小相等，设匀速运动时 回路中电流为 金属棒M匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得（5分） 20．（14分）解：（1）分析可知粒子在第二象限做斜抛运动，沿轴正方向做匀速直线运动分速度 则粒子在第二象限运动时间为    沿轴正方向做匀变速直线运动，沿轴方向的分速度 加速度大小为    则点与坐标原点的距离    联立以上解得 （4分） （2）题意可知粒子通过点时，y方向速度 联立以上，解得    故M的速度为    速度方向沿轴正方向（或与轴垂直），粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，设圆周半径为，则有    几何关系可得 设粒子在第一象限的运动轨迹对应的圆心角为，如图可求得    即 又因为周期    故粒子在第一象限中的运动时间 （5分） （3）此时粒子进入电磁复合场后做滚轮线运动，用配速法将分解：设某一分速度使粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡    代入题中数据，解得    由左手定则可知方向与方向相同，令 解得    所以粒子的运动可分解为沿轴的速度为的匀速直线运动和速度为的顺时针方向的匀速圆周运动，设圆周半径为，在区域轨迹如图中实线所示 洛伦兹力提供向心力有 几何关系可知 粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离 联立以上解得 （5分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期第一次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册，第1-4章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．移动电话是利用无线电波进行通信的 B．电磁波在真空中的传播速度为340m/s C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D．赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2．正弦式交流电压随时间变化的图像如图所示。下列说法证确的是（    ） A．电压的有效值为 B．1s内电流方向改变50次 C．电压瞬时值的表达式为 D．若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是200W 3．如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 4．在图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．滑片向下移动时，电流表示数增大 B．滑片向上移动时，电阻的电流增大 C．当时，电流表的示数为 D．当时，电源的输出功率为 5．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在轨道的顶端接有恒定电源和滑动变阻器，一根质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，杆与导轨间的动摩擦因数恒定．整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中，滑动变阻器的滑片P处于中点位置，杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向M端缓慢滑动一段时间后杆开始下滑，整个过程金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨及电源内阻不计。下列说法中正确的是（　　） A．此过程中金属杆所受安培力的方向垂直于斜面向下 B．金属杆所受安培力的大小与滑动变电阻器的电阻成反比 C．下滑后，金属杆所受摩擦力大小不变 D．滑片向M端滑动的过程中，金属杆对轨道的压力变大 6．如图三个实验，图甲是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻R相连。图乙是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴无摩擦转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针。图丙是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴无摩擦转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。则（    ） A．法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，无感应电流通过R B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动：反之，转动小磁针，圆盘不动 C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动 D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现 7．某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S得到如图乙所示的电流i随时间t变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B．曲线a描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律 C．若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 D．闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变 8．如图所示，当电脑显示屏闭合时，霍尔元件靠近磁体，屏幕熄灭，电脑休眠，闭合显示屏时，长为a、宽为c、厚度为d的霍尔元件处在磁感应强度大小为B、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中，通以图示恒定电流时，元件的前后表面间出现电压U，笔记本控制系统检测到该电压，立即熄灭屏幕。已知载流子为电子，下列有关说法正确的是（    ） A．前表面的电势比后表面的低 B．前表面和后表面间的电场强度大小为 C．前后表面间的电压 D．载流子的速度大小为 9．如图所示，一个带电粒子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ = 30°，不计带电粒子所受重力，由此推断该带电粒子（　　） A．运动轨迹半径为 B．带负电且在磁场中动能一直增大 C．穿越磁场的时间为 D．电荷量与质量的比值为 10．如图甲所示，倾角为、宽度为l、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R，金属杆MN的电阻为r，质量为m。将金属杆MN由静止释放，杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采集器得到电流i随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时，可认为电流达到最大值。已知时刻的电流为，重力加速度为g，下列说法中不正确的是（　　） A．磁感应强度的大小 B．时刻金属杆的加速度大小 C．金属杆的最大速度大小 D．杆下滑位移为x的过程中，电阻R产生的焦耳热 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（   ） A．图示位置产生的感应电动势最大 B．时，电流表的示数为0 C．该交变电流电动势的有效值为10V D．矩形线圈的转速为 12．如图所示，回旋加速器两个D形盒分别和一高频交流电源相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　） A．所加交流电的频率为 B．所加交流电的频率为 C．粒子获得的最大动能为 D．粒子获得的最大动能为 13．为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈的磁场能为零 B．时刻，电容器带电量最大 C．过程，电容器带电量逐渐增大 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 14．如图所示，间距均为L的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧有竖直向下、磁感应强度为B匀强磁场。a、b是两根粗细均匀的金属棒，质量均为m，电阻分别为R和2R。b棒静止于水平导轨上，初始时与MN相距s。a棒由静止从距水平面高度为h的倾斜轨道下滑，运动过程中与b棒始终没有接触，且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．a棒刚进入磁场时，回路中感应电流大小为 B．b棒的最大速度为 C．整个过程中，b棒上产生的焦耳热为 D．稳定后，a、b棒间的距离为 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是 （选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 16．（10分）(1)分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属圆柱体的直径和长度，如图所示，直径为 mm，长度为 cm。 (2)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电源接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是________。 A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V (3)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表A内阻约为0.5Ω，量程为0~0.6A；电压表V内阻约为3kΩ，量程为0~3V。若被测电源为一节干电池（电动势约1.5V，内阻约1Ω），应选择 电路图（选填“甲”或“乙”）；分析你选择方案的测量结果 （选填“>”或“<”）。 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（6分）某质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。现有一质量为m，电荷是为+q的粒子（不计重力），初速度为0，经A加速后，该粒子进入B恰好做匀速运动，粒子从M点进入C后做匀速圆周运动，打在底片上的N点。求： (1)粒子进入速度选择器的速度大小v； (2)速度选择器两板间的电压U2； (3)MN的距离L。 18．（8分）如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，匀强磁场磁感应强度大小为B，线圈匝数为N，面积为S，总电阻为r，外接电阻为R，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。 (1)写出发电机产生的电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； (2)从时刻开始线圈转过30°的过程中，求通过电阻R的电荷量； (3)求电阻R上的热功率。 19．（12分）如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： (1)金属棒M匀速下滑时的速度大小； (2)金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； (3)若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 20．（14分）如图所示的坐标平面，在的区域存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的点以初速度进入电场，速度方向与轴正方向成角，之后粒子从轴上的点进入第一象限。已知匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，，不计粒子的重力。 (1)求点与坐标原点的距离； (2)求粒子在第一象限中的运动时间； (3)在的区域另外施加一大小、方向沿轴正方向的匀强电场（图中未画出），其它条件不变，求此时粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离。 试题 第11页（共12页） 试题 第12页（共12页） 试题 第9页（共12页） 试题 第10页（共12页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期第一次月考卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [ ／ ] 1 ．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2 ．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题， 不 得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3 ．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一、选择题 （ 本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意 。 ） 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 0 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、多项选择题 （ 本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得 3 分，选对但不全得 2 分，错选不得分。 ） 1 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 4 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) ( 三、实验题 （本题 共 2小题，共1 8分。 ） 1 5 . （ 1 ） ____________ ； （ 2 ） __ _____ _________ ； （ 3 ） ____________ ； ____________ ； 1 6 . （ 1 ） ____________ ； ____________ ； （ 2 ） ____________ ； （ 3 ） ____________ ； ____________ ； 四、 计算题（本题共4小题，共40分。） 17 . （ 6 分 ） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 18 . （ 8 分） 19 . （ 12 分） 20 . （ 1 4 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期第一次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册，第1-4章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．移动电话是利用无线电波进行通信的 B．电磁波在真空中的传播速度为340m/s C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D．赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 【答案】A 【解析】A．移动电话是利用无线电波进行通信的，故A正确； B．电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故B错误； C．均匀变化的磁场产生恒定的电场，不能产生电磁波，故C错误； D．麦克斯韦最早预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选A。 2．正弦式交流电压随时间变化的图像如图所示。下列说法证确的是（    ） A．电压的有效值为 B．1s内电流方向改变50次 C．电压瞬时值的表达式为 D．若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是200W 【答案】C 【解析】A．电压的有效值为 选项A错误； B．周期为0.02s，每个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，选项B错误； C．因为 可知电压瞬时值的表达式为 选项C正确； D．若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是 选项D错误。 故选C。 3．如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 【答案】D 【解析】A．由于不知道两极板的带电电性情况，无法确定带电灰尘的电性，A错误； B．当开关S闭合瞬间，电容器开始放电，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，放电结束时，磁场能方才最大，B错误； C．当开关S闭合瞬间，此时电容器中电场能最大，电流的变化率最大，但电路中的电流为零，C错误； D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，此时放电结束，电场能为零，带点灰尘只受重力的作用，故在带电灰尘未接触极板时，其加速度大小为，D正确。 故选D。 4．在图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．滑片向下移动时，电流表示数增大 B．滑片向上移动时，电阻的电流增大 C．当时，电流表的示数为 D．当时，电源的输出功率为 【答案】D 【解析】A．滑片向下移动时，接入电路的阻值减小，故与并联的总电阻减小，根据等效电阻法，可知减小，故原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，电流表示数减小，故A错误； B．滑片向上移动时，接入电路的阻值增大，故与并联的总电阻增大，根据等效电阻法，可知增大，原线圈中的电流减小，副线圈中的电流减小，原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，电流表示数增大，故电阻的电流减小，故B错误； CD．当时，，，故原线圈两端电压，副线圈两端电压，电流表的示数为，又原线圈中的电流为，故C错误，D正确。 故选D。 【点睛】等效电阻法：设副线圈回路的电阻为R，将原线圈看成一个电阻，则有又，联立得。 5．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在轨道的顶端接有恒定电源和滑动变阻器，一根质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，杆与导轨间的动摩擦因数恒定．整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中，滑动变阻器的滑片P处于中点位置，杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向M端缓慢滑动一段时间后杆开始下滑，整个过程金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨及电源内阻不计。下列说法中正确的是（　　） A．此过程中金属杆所受安培力的方向垂直于斜面向下 B．金属杆所受安培力的大小与滑动变电阻器的电阻成反比 C．下滑后，金属杆所受摩擦力大小不变 D．滑片向M端滑动的过程中，金属杆对轨道的压力变大 【答案】C 【解析】A．根据左手定则金属杆所受的安培力沿斜面向下，A错误； B．根据安培力的计算公式可得 因此金属杆所受安培力的大小与滑动变电阻器的电阻和金属杆的电阻总和成反比，B错误； CD．由受力分析可得，滑片向M端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流增大，导体棒受到的安培力沿斜面向下增大，但压力始终等于不变，下滑后，滑动摩擦力大小 保持不变，C正确，D错误。 故选C。 6．如图三个实验，图甲是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻R相连。图乙是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴无摩擦转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针。图丙是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴无摩擦转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。则（    ） A．法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，无感应电流通过R B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动：反之，转动小磁针，圆盘不动 C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动 D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现 【答案】C 【解析】A．圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，故有感应电流流过R，故A错误； B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘或小磁针，都产生感应电流，因安培力的作用，另一个物体也会跟着转动，故B错误； C．开关闭合瞬间，圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，产生逆时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有顺时针电场力，圆盘会顺时针（俯视）转动，故C正确； D．如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用就是电磁驱动，显然法拉第圆盘是机械能转化为电能的过程，并不是电磁驱动，故D错误。 故选C。 7．某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S得到如图乙所示的电流i随时间t变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B．曲线a描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律 C．若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 D．闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变 【答案】C 【解析】A．闭合开关时，电感线圈中电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故A错误； B．闭合开关S的瞬间，线圈由于自感现象，电流慢慢增大，所以乙图中的b曲线表示电流传感器测得的数据，故B错误； C．图乙可知稳定后，所在支路电流大于所在支路电流，故断开开关S，在自感作用下，小灯泡闪亮后熄灭，故C正确； D．由图可知，闭合开关后，电路两端电压恒定而流过灯泡的电流先减小后不变，结合欧姆定律可知，闭合开关到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻先增大，后保持不变，故D错误。 故选 C。 8．如图所示，当电脑显示屏闭合时，霍尔元件靠近磁体，屏幕熄灭，电脑休眠，闭合显示屏时，长为a、宽为c、厚度为d的霍尔元件处在磁感应强度大小为B、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中，通以图示恒定电流时，元件的前后表面间出现电压U，笔记本控制系统检测到该电压，立即熄灭屏幕。已知载流子为电子，下列有关说法正确的是（    ） A．前表面的电势比后表面的低 B．前表面和后表面间的电场强度大小为 C．前后表面间的电压 D．载流子的速度大小为 【答案】D 【解析】A．根据左手定则，霍尔元件内自由电子受洛伦兹力指向后表面，电子在后表面聚集，即前表面的电势比后表面的高，选项A错误； B．前表面和后表面间的电场强度大小为 选项B错误； CD．当平衡时满足 解得前后表面间的电压 自由电子的速度大小为 选项C错误，D正确； 故选D。 9．如图所示，一个带电粒子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ = 30°，不计带电粒子所受重力，由此推断该带电粒子（　　） A．运动轨迹半径为 B．带负电且在磁场中动能一直增大 C．穿越磁场的时间为 D．电荷量与质量的比值为 【答案】D 【解析】A．带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动，画出运动轨迹，如图所示 设粒子的轨迹半径为r，由几何知识得 解得 故A错误； B．带电粒子受到的洛伦兹力方向与运动方向始终垂直，所以洛伦兹力不做功，不能改变粒子的动能，故B错误； C．穿越磁场的时间为 故C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 故D正确。 故选D。 10．如图甲所示，倾角为、宽度为l、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R，金属杆MN的电阻为r，质量为m。将金属杆MN由静止释放，杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采集器得到电流i随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时，可认为电流达到最大值。已知时刻的电流为，重力加速度为g，下列说法中不正确的是（　　） A．磁感应强度的大小 B．时刻金属杆的加速度大小 C．金属杆的最大速度大小 D．杆下滑位移为x的过程中，电阻R产生的焦耳热 【答案】D 【解析】A．由图像可知，金属杆稳定运动的电流为，杆受重力、支持力和安培力三个力平衡，根据平衡条件有 解得 故A正确，不符题意； B．在时刻，对金属杆根据牛顿第二定律可得 解得金属杆的加速度大小为 故B正确，不符题意； C．金属杆速度最大时，克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，则有 解得金属杆的速度大小为 故C正确，不符题意； D．当金属杆下滑的位移为时，可认为电流达到最大值，此过程中，根据动能定理可知 根据功能关系可得产生的总焦耳热为 杆下滑位移为的过程中，电阻产生的焦耳热为 解得 故D错误，符合题意。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（   ） A．图示位置产生的感应电动势最大 B．时，电流表的示数为0 C．该交变电流电动势的有效值为10V D．矩形线圈的转速为 【答案】CD 【解析】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A错误； B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B错误； C．由图乙可知，电动势有效值为 故C正确； D．由图乙可知，周期为 则矩形线圈的转速为 故D正确。 故选CD。 12．如图所示，回旋加速器两个D形盒分别和一高频交流电源相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　） A．所加交流电的频率为 B．所加交流电的频率为 C．粒子获得的最大动能为 D．粒子获得的最大动能为 【答案】BC 【解析】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有， 解得， 回旋加速器正常工作时，交流电的频率必须等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，则所加交流电的频率为 故A错误，B正确； CD．结合上述，粒子圆周运动的最大半径为D形盒的半径为R，此时粒子动能最大，则有， 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 13．为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈的磁场能为零 B．时刻，电容器带电量最大 C．过程，电容器带电量逐渐增大 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 【答案】BD 【解析】A．时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，A错误； B．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，B正确； C．过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，C错误； D．由图乙可知，震荡电路的周期变小，根据可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故D正确。 故选BD。 14．如图所示，间距均为L的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧有竖直向下、磁感应强度为B匀强磁场。a、b是两根粗细均匀的金属棒，质量均为m，电阻分别为R和2R。b棒静止于水平导轨上，初始时与MN相距s。a棒由静止从距水平面高度为h的倾斜轨道下滑，运动过程中与b棒始终没有接触，且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．a棒刚进入磁场时，回路中感应电流大小为 B．b棒的最大速度为 C．整个过程中，b棒上产生的焦耳热为 D．稳定后，a、b棒间的距离为 【答案】AD 【解析】A．设棒下落到底端刚进入磁场瞬间的速度大小为，由机械能守恒定律可得 解得 则a棒刚进入磁场时产生的感应电动势的大小为 由欧姆定律知，回路中感应电流大小为 故A正确； B．由右手定则和左手定则可知棒所受安培力水平向右，棒从静止开始向右做加速运动，棒受到安培力水平向左，a棒进入磁场后以初速度做减速运动，直到、棒最终达到共速，之后一起做匀速直线运动，b棒的速度达到最大，由、棒组成的系统动量守恒可知 解得b棒的最大速度为 故B错误； C．在运动过程中由能量守恒可得 又 联立解得 而、棒串联，则产生的焦耳热等于电阻之比，由此可得棒上产生的焦耳热为 故C错误； D．棒从静止开始向右做加速运动的过程中，由动量定理有 又 联立解得 故稳定后，a、b棒间的距离为，故D正确。 故选AD。 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是 （选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 【答案】(1)C (2)AC (3) 变短 【解析】（1）A．S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误； B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误； C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“+”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“-”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。 故选C。 （2）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏。 A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确； B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确； D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。 故选AC。 （3）①[1]由图可知，断电前，通过灯泡和线圈的电流均恒定，且通过线圈的电流大于通过灯泡的电流。断电瞬间，线圈产生自感电动势阻碍通过其电流减小，而此时灯泡和线圈构成一回路，从而使通过灯泡的电流瞬间增大，且方向与原来电流方向相反。所以断电瞬间，灯泡中电流是i1。 ②[2]在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数减小，对电流减小的阻碍能力变弱，所以可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。 16．（10分）(1)分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属圆柱体的直径和长度，如图所示，直径为 mm，长度为 cm。 (2)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电源接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是________。 A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V (3)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表A内阻约为0.5Ω，量程为0~0.6A；电压表V内阻约为3kΩ，量程为0~3V。若被测电源为一节干电池（电动势约1.5V，内阻约1Ω），应选择 电路图（选填“甲”或“乙”）；分析你选择方案的测量结果 （选填“>”或“<”）。 【答案】(1)6.725 4.265 (2)D (3)乙 < 【解析】（1）[1]用螺旋测微器测量其直径为 [2]由图可知此游标卡尺是20分度尺，最小分度值为0.05mm，所以用游标卡尺测其长度为 （2）ABCD．若为理想变压器，则 解得 考虑到不是理想电压器，有漏磁现象，则副线圈的电压应略小于1V，所以最有可能的是D选项。 故选D。 （3）[1]图乙所示电路实验误差来源是电压表分流，电压表内阻较大，分流影响较小，图甲所示实验电路误差来源是电流表分压，因为电池内阻较小，约为，由于电流表的内阻未知，约为，如果选择图甲的电路图，电源的内阻测量值为电流表和电源真实内阻之和，这导致测量相对误差较大，为了减少误差，应选择图乙的实验电路图。 [2]实验电路乙图中的误差来源于电压表的分流，使得电流表的示数小于真正流过电源的总电流，测量图线与真实图线如图所示 由图像可知电动势的测量值小于真实值。 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（6分）某质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。现有一质量为m，电荷是为+q的粒子（不计重力），初速度为0，经A加速后，该粒子进入B恰好做匀速运动，粒子从M点进入C后做匀速圆周运动，打在底片上的N点。求： (1)粒子进入速度选择器的速度大小v； (2)速度选择器两板间的电压U2； (3)MN的距离L。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）粒子在A中加速过程，根据动能定理有 解得 （2）粒子在B中做匀速直线运动，根据受力平衡有 解得 （3）粒子在C中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 18．（8分）如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，匀强磁场磁感应强度大小为B，线圈匝数为N，面积为S，总电阻为r，外接电阻为R，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。 (1)写出发电机产生的电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； (2)从时刻开始线圈转过30°的过程中，求通过电阻R的电荷量； (3)求电阻R上的热功率。 【答案】(1)， (2) (3) 【解析】（1）交流发电机产生的电动势最大值 电动势随时间的变化关系式为 即 线圈中电流的有效值 交流电压表显示的是路端电压有效值，故示数 解得 （2）从时刻开始线圈转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量 又 解得 （3）电阻R上的热功率 解得 19．（12分）如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： (1)金属棒M匀速下滑时的速度大小； (2)金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； (3)若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）设金属棒M匀速下滑时的速度大小为v，金属棒M切割磁感线产生的电动势为 通过金属棒M的电流为 金属棒M做匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 （2）从开始释放到金属棒M的速度最大，由动量定理得 平均电流 金属棒M发生的位移 联立求解得 由能量守恒定律可得 代入数据解得 （3）对金属棒M进行受力分析，可得 对金属棒N进行受力分析，可得 可得金属棒M、N的加速度大小始终满足 分析可得，金属棒M、N同时做匀速直线运动，且金属棒M、N的速度大小相等，设匀速运动时 回路中电流为 金属棒M匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 20．（14分）如图所示的坐标平面，在的区域存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的点以初速度进入电场，速度方向与轴正方向成角，之后粒子从轴上的点进入第一象限。已知匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，，不计粒子的重力。 (1)求点与坐标原点的距离； (2)求粒子在第一象限中的运动时间； (3)在的区域另外施加一大小、方向沿轴正方向的匀强电场（图中未画出），其它条件不变，求此时粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）分析可知粒子在第二象限做斜抛运动，沿轴正方向做匀速直线运动分速度 则粒子在第二象限运动时间为    沿轴正方向做匀变速直线运动，沿轴方向的分速度 加速度大小为    则点与坐标原点的距离    联立以上解得 （2）题意可知粒子通过点时，y方向速度 联立以上，解得    故M的速度为    速度方向沿轴正方向（或与轴垂直），粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，设圆周半径为，则有    几何关系可得 设粒子在第一象限的运动轨迹对应的圆心角为，如图可求得    即 又因为周期    故粒子在第一象限中的运动时间 （3）此时粒子进入电磁复合场后做滚轮线运动，用配速法将分解：设某一分速度使粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡    代入题中数据，解得    由左手定则可知方向与方向相同，令 解得    所以粒子的运动可分解为沿轴的速度为的匀速直线运动和速度为的顺时针方向的匀速圆周运动，设圆周半径为，在区域轨迹如图中实线所示 洛伦兹力提供向心力有 几何关系可知    粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离    联立以上解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025 学年高二物理下学期第一次月考卷 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 一、选择题（本题共 10小题，每小题 3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是 符合题意的，全部选对得 3 分，选对但不全得 2 分，错选不得分。） 11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 三、实验题（本题共 2小题，共 18分。） 15.（1）____________；（2）________________；（3）____________；____________； 16.（1）____________；____________；（2）____________；（3）____________；____________； 四、计算题（本题共 4小题，共 40分。） 17.（6 分） 18.（8 分） 19.（12 分） 20.（14 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025学年高二物理下学期第一次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册，第1-4章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．移动电话是利用无线电波进行通信的 B．电磁波在真空中的传播速度为340m/s C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D．赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2．正弦式交流电压随时间变化的图像如图所示。下列说法证确的是（    ） A．电压的有效值为 B．1s内电流方向改变50次 C．电压瞬时值的表达式为 D．若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是200W 3．如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 4．在图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．滑片向下移动时，电流表示数增大 B．滑片向上移动时，电阻的电流增大 C．当时，电流表的示数为 D．当时，电源的输出功率为 5．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在轨道的顶端接有恒定电源和滑动变阻器，一根质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，杆与导轨间的动摩擦因数恒定．整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中，滑动变阻器的滑片P处于中点位置，杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向M端缓慢滑动一段时间后杆开始下滑，整个过程金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨及电源内阻不计。下列说法中正确的是（　　） A．此过程中金属杆所受安培力的方向垂直于斜面向下 B．金属杆所受安培力的大小与滑动变电阻器的电阻成反比 C．下滑后，金属杆所受摩擦力大小不变 D．滑片向M端滑动的过程中，金属杆对轨道的压力变大 6．如图三个实验，图甲是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻R相连。图乙是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴无摩擦转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针。图丙是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴无摩擦转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。则（    ） A．法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，无感应电流通过R B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动：反之，转动小磁针，圆盘不动 C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动 D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现 7．某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S得到如图乙所示的电流i随时间t变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B．曲线a描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律 C．若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 D．闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变 8．如图所示，当电脑显示屏闭合时，霍尔元件靠近磁体，屏幕熄灭，电脑休眠，闭合显示屏时，长为a、宽为c、厚度为d的霍尔元件处在磁感应强度大小为B、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中，通以图示恒定电流时，元件的前后表面间出现电压U，笔记本控制系统检测到该电压，立即熄灭屏幕。已知载流子为电子，下列有关说法正确的是（    ） A．前表面的电势比后表面的低 B．前表面和后表面间的电场强度大小为 C．前后表面间的电压 D．载流子的速度大小为 9．如图所示，一个带电粒子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ = 30°，不计带电粒子所受重力，由此推断该带电粒子（　　） A．运动轨迹半径为 B．带负电且在磁场中动能一直增大 C．穿越磁场的时间为 D．电荷量与质量的比值为 10．如图甲所示，倾角为、宽度为l、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R，金属杆MN的电阻为r，质量为m。将金属杆MN由静止释放，杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采集器得到电流i随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时，可认为电流达到最大值。已知时刻的电流为，重力加速度为g，下列说法中不正确的是（　　） A．磁感应强度的大小 B．时刻金属杆的加速度大小 C．金属杆的最大速度大小 D．杆下滑位移为x的过程中，电阻R产生的焦耳热 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（   ） A．图示位置产生的感应电动势最大 B．时，电流表的示数为0 C．该交变电流电动势的有效值为10V D．矩形线圈的转速为 12．如图所示，回旋加速器两个D形盒分别和一高频交流电源相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　） A．所加交流电的频率为 B．所加交流电的频率为 C．粒子获得的最大动能为 D．粒子获得的最大动能为 13．为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈的磁场能为零 B．时刻，电容器带电量最大 C．过程，电容器带电量逐渐增大 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 14．如图所示，间距均为L的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧有竖直向下、磁感应强度为B匀强磁场。a、b是两根粗细均匀的金属棒，质量均为m，电阻分别为R和2R。b棒静止于水平导轨上，初始时与MN相距s。a棒由静止从距水平面高度为h的倾斜轨道下滑，运动过程中与b棒始终没有接触，且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．a棒刚进入磁场时，回路中感应电流大小为 B．b棒的最大速度为 C．整个过程中，b棒上产生的焦耳热为 D．稳定后，a、b棒间的距离为 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是 （选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 16．（10分）(1)分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属圆柱体的直径和长度，如图所示，直径为 mm，长度为 cm。 (2)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电源接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是________。 A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V (3)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表A内阻约为0.5Ω，量程为0~0.6A；电压表V内阻约为3kΩ，量程为0~3V。若被测电源为一节干电池（电动势约1.5V，内阻约1Ω），应选择 电路图（选填“甲”或“乙”）；分析你选择方案的测量结果 （选填“>”或“<”）。 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（6分）某质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。现有一质量为m，电荷是为+q的粒子（不计重力），初速度为0，经A加速后，该粒子进入B恰好做匀速运动，粒子从M点进入C后做匀速圆周运动，打在底片上的N点。求： (1)粒子进入速度选择器的速度大小v； (2)速度选择器两板间的电压U2； (3)MN的距离L。 18．（8分）如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，匀强磁场磁感应强度大小为B，线圈匝数为N，面积为S，总电阻为r，外接电阻为R，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。 (1)写出发电机产生的电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； (2)从时刻开始线圈转过30°的过程中，求通过电阻R的电荷量； (3)求电阻R上的热功率。 19．（12分）如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： (1)金属棒M匀速下滑时的速度大小； (2)金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； (3)若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 20．（14分）如图所示的坐标平面，在的区域存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的点以初速度进入电场，速度方向与轴正方向成角，之后粒子从轴上的点进入第一象限。已知匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，，不计粒子的重力。 (1)求点与坐标原点的距离； (2)求粒子在第一象限中的运动时间； (3)在的区域另外施加一大小、方向沿轴正方向的匀强电场（图中未画出），其它条件不变，求此时粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$