广东省深圳市盐田高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025 学年第二学期高二月考物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B B D B C ABD BD AC 1．A【详解】A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可以提高产生交变磁场变化的频率，从而提高穿过炊具底面磁 通量的变化率，进而增大涡流，提高电磁炉的加热效果，故 A正确； B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的交变电流的磁场产生的，故 B错误； C．陶瓷是绝缘体，无法形成涡流，所以利用陶瓷材料制成的炊具无法在电磁炉上正常加热，故 C错误； D．电磁炉工作时，炊具底面将产生强大的涡流，故 D错误。故选 A。 2．D【详解】A．由题图可知，线框中感应电动势的最大值为10 2V，其有效值为 10 2 V 10V 2 E   故 A错误； B． 1 1 Hz 5Hz 0.2 f T    故 B错误； C．在 0.1st  时， 0e  ，所以线圈平面与磁场方向垂直，故 C错误。 D．由题图可知 0.2sT  角速度为 2π 2π rad / s 10πrad / s 0.2T     感应电动势瞬时值表达式为 10 2 sin10π (V)e t 故 D正确； 3．B【详解】A．由图乙可知，交流电的周期 0.02sT  则交流电的频率 1 1 Hz 50Hz 0.02 f T    A错误； B．原线圈两端电压的有效值 1 18 2 V 18V 2 U   根据理想变压器电压与匝数比的关系有 1 2 18 3 6 1 a b n U n U    B正确； C．由于输入电压和匝数比不变，因此副线圈两端电压不变，在小灯泡旁边并联一个电阻，负载电阻变小，根据 2 2 2 UP R  负载 可知副线圈消耗功率变大，根据理想变压器的功率公式，电源的输出功率 1 2P P 因此电源的输出功率 变大，C错误； D．当原线圈 a接上直流稳压电源后，穿过副线圈的磁通量不发生变化，线圈b中无感应电流产生， 灯泡不会发光，D错误。故选 B。 4．B【解答】解：A、根据左手定则知粒子 a带正电，粒子 b、c带负电，故 A错误；D、粒子在磁场中做匀速圆周 运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，解得： ，射入磁场时粒子 c的半径最小， 则速率最小。故 D错误；BC、粒子在磁场中做圆周运动的周期： 相同，粒子在磁场中的运动时间： ，由于 m、q、B都相同，粒子 c 转过的圆心角θ最大，则射入磁场时 c的运动时间最大，粒子 b转 过的圆心角最小，所以粒子 b在磁场中运动的时间最短，故 B正确，C错误；故选：B。 5．D【解答】解：A、0～1s内磁场向下减小，根据楞次定律可知感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向下，故 A 错误；B、1～2s内磁场向上增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向下，所以感应电流方向 与图甲所示方向相同，故 B错误；C、根据法拉第电磁感应定律有：E＝n ＝ns ，0～2s内线圈中产生的感 应电动势为 E＝B0S，故 C错误；D、同 C选项可知在 2～4s内线圈中的感应电动势为 E＝B0S，焦耳热 Q＝ t，解 得：Q＝ ，故 D正确；故选：D。 6．B【解答】解 A、带电粒子受到重力，电场力，洛伦兹力，三者平衡，如图所示,因重力向下，电场力向右，所以 洛伦兹力方向为左上方，根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直纸面向里，故 A错误； B、小球以速度 v做匀速直线运动，由平衡条件可知：qvBsin60°＝Eq 变形整理解得：� = �����60°，故 B正确； C、由平衡条件还可知：Eq＝mgtan60° 变形整理解得：� = �����60°� ，故 C错误； D、若粒子运动过程中磁场突然消失，由以上分析可知，重力和电场力的合力与速度方向 垂直且恒定，所以撤去洛伦兹力后粒子做类平抛运动，故 D错误。故选：B。 7．C【解答】AB．由右手定则可知，D点的电势高于A点的电势，电容器C的下极板带正电，AB错误； C．电容器两端电压 2 3 E EU R R R     电容器的电荷量为 2CB rQ CU T    C正确。 故选 C。 D．角速度大小为 2 T   所以金属棒产生的感应电动势大小为 22 3 2 r r BrE Brv Br T       通过电阻 R的电 流为 2 2 R EI B R R r T     D错误； 8．ABD【详解】A．图甲中，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以 B极板带正电，为电源的正极，A极板是电源 的负极，故 A正确； B．图乙中，由牛顿第二定律 2vqvB m R  可得 q v m BR  知 R越小，粒子打在照相底片 D上的位置越靠近 3S ，说明比荷越大，故 B正确； C．丙图中，根据牛顿第二定律 2mvqvB r  可知 qBrv m  当 r R 时粒子获得的最大动能为 2 2 2 2 2 max 1 1 2 2 2kmax qBR q B RE mv m m m        所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加 D形盒的半径 R和增大磁感应强度 B，增加电压 U不能增大最大初动能，故 C错误；D．图丁中，若导体中的载流子是电子，根据左手定则可知，电 子运动到 N板，则导体左右两侧电势 N M  故 D正确。故选 AD。 9．BD【解答】解：A、设线圈处于磁场中的面积为 S，根据法拉第电磁感应定律得 。在 B﹣t图像 中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明感应电动势的方向相反，故 A错误；B、结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据闭合电路欧姆定 律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小相等，根据楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针，后沿 逆时针，方向相反，故 B正确；C、结合上述可知，感应电流的大小一定，根据 Q＝I2Rt可知，焦耳热与时间成正比， 故 C错误；D、前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据 F＝BIL可知，安培力大小与 磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故 D正确。 故选：BD。 10．AC【解答】解：A、由楞次定律知，线框进入磁场时感应电流的方向为顺时针方向，故 A正确； B、线框匀速运动时，由共点力平衡条件得 mg＝BIL，由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得 BLv＝IR， 联立解得： ，故 B错误；C、根据电荷量的计算公式可得：q＝ ＝ t＝ ＝ ，所以 ， 故 C正确；D、由能量守恒定律得 ，联立解得： ，故 D错误。故选：AC。 三．实验题（共 1 小题） 11．（每空 2分）(1) 1.220 6.861，6.860，6.862均可 (2) 180 23.0 12．（1）C；（1分）A；（1分）E；（1分）（2）1.50；（2分）1.84；（2分）（3）电压表分流；（1分）A；（2分） 四．解答题（共 3 小题） 13．（10分）【解答】（1）从图示位置起转，其中 20 2rad/s  ，电动势的最大值为 2 2 2 m 200 0.5 20 2 (30 10 ) V 180 2VE NB S NBL          ..............2分 则电动势瞬时值的表达式为 m cos 180 2 cos 20 2 (V)e E t t  .............1分 （2）电动势的有效值为 m 2 EE  .............1分 设电压表的示数为 U，电压表测两电阻并联部分两端电压，并联部分电阻为 2 RR 并 .............1分 VE rR R U 72   并 并 .............1分 （3）线圈从图示位置转过 90°的过程中平均电动势为 E N t    .............1分 磁通量变化为 2BL .............1分 平均电流为 2 EI R r   .............1分 解得 CtIq 8.1 .............1分 14．（10分）【解答】（1）粒子在速度选择器内做匀速直线运动，有 1 Uq qvB d  .............2分 解得 1 UB vd  ......1分 （2）粒子射入圆形磁场后离开磁场时，速度方向改变90，轨迹如图。 设轨迹半径为 R，由几何关系可得 R r .............1分 洛伦兹力提供向心力 2 2 vqvB m r  .............2分 解得 2 mvB qr  .............1分 （3）粒子射入在圆形磁场运动轨迹圆弧对应的圆心角 2   粒子在圆形磁场中运动时间 rt v   .............2分 联立可得 2 rt v   .............1分 15.（16分）【解答】解：（1）导体棒 a下滑到进入磁场过程，由动能定理得：m1gR= 1 2�1�0 2 −0 .............2分 解得：v0＝10m/s .............1分 （2）从 b开始运动到 b离开磁场过程，a、b系统动量守恒，以向右为正方向 由动量守恒定律得：m1v0＝m1va1+m2vb .............2分 由能量守恒定律得： 1 2 �1�0 2 = 1 2 �1��1 2 + 1 2 �2�� 2 +Q .............2分 导体棒 b产生的焦耳热：Qb= �2 �1+�2 Q＝8.25J .............2分 （3）b离开磁场到再次进入磁场过程，由对称性可知：2vb＝gsin37°×t ............1分 代入数据解得：t＝1s ............1分 从 b返回磁场到 a、b都静止过程，a、b组成的系统动量守恒，以向右为正方向， 由动量守恒定律得：m1va2﹣m2vb＝0 ............1分 代入数据解得：va2＝6m/s 以向右为正方向，在时间 t内，对导体棒 a，由动量定理得：Ft﹣B�Lt＝m1va2﹣m1va1 ............1分 平均感应电流� = ��1+�2 ............1分 平均感应电动势� = ���� ............1分 代入数据解得，时间 t内 a的位移：x＝2m ............1分 第 1页，共 4页 深圳市盐田高级中学 2024-2025 学年第二学期 3月月考 高二物理试题 命题人： 谭燕妹 审题人：尹立光 考试时间：75 分钟 分数：100 分 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．电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火 或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列说法正确的是（ ） A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果 B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的 C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热 D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流 2．一矩形线框在匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线框共面的轴匀速转动，线 框中感应电动势随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ） A．感应电动势的有效值为10 2V B．此交变电流的频率为 0.2Hz C． 0.1st  时，线框平面与磁场方向平行 D．感应电动势的瞬时值表达式为 10 2 sin10π (V)e t 3．如图甲所示，一理想变压器的线圈 a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，电源输出交变电压的瞬 时值随时间变化的关系图像如图乙所示，变压器的线圈b接额定电压为 6V的小灯泡。已知小灯泡正常 发光，则下列说法正确的是（ ） A．电源输出电压的频率为 100Hz B．线圈 a与线圈b的匝数之比为 : 3 :1ban n  C．在小灯泡旁边并联一个电阻，电源的输出功率减小 D．将线圈 a改接在学生电源的直流稳压端，小灯泡也能发光 4．如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电 粒子 a、b、c以不同的速率从 O点沿垂直于 PQ的方向射入磁场，图中实线是它 们的轨迹。已知 O是 PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ） A．粒子 a带负电，粒子 b、c带正电 B．粒子 b在磁场中运动的时间最短 C．粒子 c在磁场中运动的周期最长 D．射入磁场时粒子 c的速率最大 5．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一闭合金属圆环，面积为 S，电阻为 R。规定圆环中电流的正方向 如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度 B随时间 t按图乙变化时，下列说法正确的是（ ） A．0～1s内感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向上 B．1～2s内通过圆环的感应电流的方向与图甲所示方向相反 C．0～2s内线圈中产生的感应电动势为�0� 2 D．2～4s内线圈中产生的焦耳热为2�0 2�2 � O 第 2页，共 4页 6．如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为 m的 带正电粒子恰能以速度 v 沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与 水平方向的夹角为 60°，匀强电场的电场强度大小为 E，重力加速度大小为 g， 下列说法正确的是（ ） A．匀强磁场的方向垂直纸面向外 B．匀强磁场的磁感应强度大小为 � ����60° C．粒子的电荷量为 �� ����60° D．若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 7．如图所示，半径分别为 r和 2r的同心圆形金属导轨固定在水平面内，两导轨之间接有定值电阻 R和电 容为 C的电容器，整个装置处于磁感应强度大小为 B、竖直向下的匀强磁场中。一个长度为 r、阻值为2R 的金属棒 AD在外力的作用下金属棒以 O为转轴顺时针匀速转动，周期为 T。金属棒在转动过程中与导 轨接触良好，在经过 R和 C时互不干扰，导轨电阻不计。下列说法正确的是（ ） A．D点的电势低于 A点的电势 B．电容器 C的上极板带正电 C．电容器的电荷量为 T rCB 2 D．通过电阻 R的电流为 TR rB 2 3 2 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，每题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．下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、 霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列 说法正确的是（ ） A．图甲中 A板是电源的负极 B．图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近 3S ，粒子的 比荷越大 C．图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D．图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 N M  9．如图甲，虚线框内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈 abcd有部分 处于磁场中。则线圈中产生的电动势 e、电流 i、焦耳热 Q、线 框受到的安培力 F与时间 t的关系可能正确的是（ ） A． B． C． D． 第 3页，共 4页 10．如图所示，质量为 m、电阻为 R、边长为 L正方形金属线框的 cd边恰好与有界匀强磁场的上边界重 合，现将线框在竖直平面内由静止释放，当下落高度为 h（h＜L）时线框开始做匀速运动．已知线框平 面始终与磁场方向垂直，且 cd边始终水平，磁场的磁感应强度大小为 B，重力加速度大小为 g，不计 空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A．cd边进入磁场时，线框中感应电流的方向为顺时针方向 B．线框匀速运动时的速度大小为 LhB mgR 2 C．线框从静止到刚好匀速运动的过程中，通过线框某截面的电量为 R BLh D．线框从静止到刚好匀速运动的过程中，线框中产生的焦耳热为 22 223 2 LB Rgmmgh 三、实验题（本题共 2 小题，共 18 分） 11．（8分）(1)某同学利用游标卡尺 和螺旋测微器分别测量一圆柱体 工件的直径和高度，测量结果如图 甲和乙所示。该工件的直径为 cm，高度为 mm。 (2)在使用多用电表测量时，指针的位置如图 a所示，若选择开关拨至“×10”挡，则测量的结果为 Ω； 若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为 mA。 12．（10分）某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有： A.电流表：量程为 0.6A，内阻约为 1Ω B.电流表：量程为 3A，内阻约为 0.2Ω C.电压表：量程为 3V，内阻约为 3kΩ D.电压表：量程为 15V，内阻约为 15kΩ E.滑动变阻器（最大阻值为 20Ω） F.滑动变阻器（最大阻值为 1000Ω） G.开关、导线若干 （1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，电压表应该选择 ，电流 表应该选择 ，滑动变阻器应该选 择 。（均填仪器前的字母序号） （2）在实验中测得多组电压和电流值，得 到如图乙所示的 U﹣I图线，由图可知电源 的电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω（结果保留三位有效数字）。 （3）按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。 产生系统误差的原因是 ；图丙中实线为小明同学按如图甲所示电路图，正确操作时作出的图线， 两条虚线 a、b中有一条是电源电动势 E和内阻 r真实图线，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A.图线 a表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小 B.图线 b表示真实图线，小明同学所测电动势大小等于真实值，所测内阻偏大 第 4页，共 4页 四、解答题（本题共 3 小题，共 36 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最 后答案的不能得分） 13．（10分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度 0.5TB  ，边长 30cmL  的正方形线圈 abcd共 200匝，线 圈电阻 3Ωr  ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度 20 2rad/s  ，外电路连接的两个定值电阻的阻值均为 4ΩR  。求： （1）从图示位置起转时电动势瞬时值的表达式； （2）交变电压表的示数； （3）线圈从图示位置转过 90°的过程中通过线圈的电荷量。 14．（10分）如图所示，速度选择器上下板间电压大小为U、距离为 d，板间存在垂直于纸面向里的匀强 磁场。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子以速度 v 水平穿过选择器并从右侧小孔沿着圆心O的方向射入半 径为 r的圆形匀强磁场，粒子射出圆形磁场时，速度方向改变了 90°，忽略粒子重力。求： (1)速度选择器中的磁场磁感应强度大小 1B ； (2)圆形磁场的磁感应强度大小 2B ； (3)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间 t。 15．（16 分）如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距 L＝1m，其中左侧 OA、O′A′段为半径 R＝5m 的四分之一圆弧，中间 AD、A′D′段水平，右侧 DC、D′C′段与水平面夹角为 37°且足够长，水 平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B＝1T。初始时刻，质量 m1＝1kg、在轨道间的 电阻 R1＝1.5Ω的导体棒 a，从圆弧顶端 OO′位置由静止释放，磁场内的导体棒 b静置于导轨上，其质 量 m2＝2kg，在轨道间的电阻 R2＝0.5Ω。ab棒始终不发生碰撞，导体棒 b在 DD′位置离开磁场时速度 vb＝3m/s。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导 轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接 处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，取 重力加速度 g＝10m/s2，求： （1）导体棒 a刚进入磁场时的速度大小； （2）从 b开始运动到出磁场过程中，导体棒 b中产生的焦耳热； （3）若在 b离开磁场的时间内，对 a施加一水平向右的恒力 F＝3N，求 b 离开磁场的时间内，a运 动的位移大小。