海南省文昌中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

2024—2025学年度第二学期高二第一次月考试题 物 理 一、单选题（每题3分，共24分） 1．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极指向读者的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示是交流发电机的示意图，线圈的两条边分别与两个金属滑环连在一起，线圈逆时针匀速转动时，通过滑环和电刷保持与外电路的连接，图中只画了一匝线圈，磁场可视为匀强磁场，则（　　） A．线圈转动到甲图和丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，电路中的电流也最大 B．线圈转动到乙图和丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，电路中的电流为零 C．线圈从甲图所示位置逆时针转动到丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变4次 D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电动势增大 3．如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是（　　） A．BIL，平行于OC向左 B．，平行于OC向右 C．，垂直AC的连线指向左下方 D．2BIL，垂直AC的连线指向左下方 4．很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示，自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心转动。已知磁感应强度大小为，圆盘半径，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心相连，导线两端、间接一理想电压表。某次后轮匀速转动时，用电压表测得、间电压，则该自行车后轮边缘的线速度大小为（　　） A．4 m/s B．5 m/s C．6 m/s D．8 m/s 5．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨迹半径为R。已知电场的电场强度大小为，方向竖直向下；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．液滴带正电 B．液滴的比荷 C．液滴的速度大小 D．液滴沿逆时针方向运动 6．如图所示，宽为l的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为l的金属杆ab水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场。当金属杆中通过的电流为I时，金属杆保持静止，重力加速度为g。该磁场的磁感应强度（　　） A．方向竖直向上，大小为 B．方向水平向右，大小为 C．方向垂直于导轨平面向上，大小为 D．方向沿导轨平面向下，大小为 7．质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图为质谱仪的工作原理示意图，粒子源产生的带电粒子经加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度大小和匀强电场的电场强度大小分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，不计粒子重力和 粒子间作用力。正确的是（　　） A．该粒子带负电 B．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 C．能通过狭缝P的粒子的速率为 D．粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远， 粒子的比荷越小 8．如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向外的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不等的质子，不计质子重力，这些质子在磁场里运动的过程中（　　） A．运动时间均相等 B．速率越大的质子运动时间越长 C．轨迹半径越大的质子运动时间越短 D．轨迹半径越大的质子向心加速度越小 二、多选题（每题5分，共20分） 9．如图、、是相同规格的小灯泡，线圈L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。正确的是（　　） A．开关S闭合瞬间，立即亮，、逐渐亮起来 B．开关S闭合瞬间，、立即亮，逐渐亮起来 C．开关S断开瞬间，立即熄灭，、逐渐熄灭 D．开关S断开瞬间，突然更亮，然后逐渐熄灭 10．如图所示，M、N是纸面内一椭圆的两个焦点，两根互相平行的长直导线分别过M、N两点，且导线与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O是椭圆的中心，a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点，b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点，关于a、b、c、d、O处的磁场，下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、c两处的磁感应强度相同 C．a、d两处的磁感应强度相同 D．在bd连线上，O点处的磁感应强度最大 11．一电阻R接到如图甲所示的正弦式交流电源上，两端电压的有效值为U1，消耗的电功率为P1；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为U2，消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压、周期是相同的，则下列说法正确的是（　　） A．U1∶U2＝1∶ B．U1∶U2＝1∶ C．P1∶P2＝1∶5 D．P1∶P2＝1∶2 12．两个带等量异种电荷的粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（　　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝∶1 C．两粒子的周期之比Ta∶Tb＝1∶2 D．两粒子的周期之比Ta∶Tb＝2∶1 13．如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R，质量为m的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（　　） A．圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针 B．圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动 C．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为mgR D．圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的 电荷量为 三、实验题（每空2分，共18分） 14．（1）在下面图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体极插入线圈A过程中电流表的指针将 偏转（选填“向左”，“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将 偏转（选填“向左”，“向右”或“不发生”）。 （2）在图丁中，R为光敏电阻（光照增强电阻减小），轻质金属环A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，金属环A面积将 （选填“收缩”或“扩张”）。 15．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”） 四、解答题 （16题10分，17题14分，18题14分，共38分） 16．一圆形金属线圈，面积为，匝数，阻值，该线圈与阻值均为的电阻和电容为的电容器组成闭合回路，如图甲所示。在线圈中存在垂直于线圈平面的匀强磁场，其面积为，设磁场垂直平面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，导线电阻不计。时刻闭合开关S， （1）求通过的电流大小和b、两点间的电势差； （2）时断开开关，求断开开关后通过的电荷量。 17．如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电 场，第四象限内存在垂直于纸面向内匀强磁场。一带电粒子以速度从y轴上的M点（0，）垂直于y轴射入电场，从N点（未画出）进入第四象限，恰好不穿过y轴而再回到电场。已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求： （1）N点的坐标； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。 18．如图甲所示，、为间距足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为、质量为，与导轨间的动摩擦因数为。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。求： （1）金属棒的最大速度v的大小； （2）cd离的距离； （3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量； （4）金属棒从静止滑行至cd处的过程经过的时间t。    答案第8页，共8页 高二物理 第7页 （共7页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期高二第一次月考答案 物 理 一、单选题（每题3分，共24分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D C A B C D C 二、多选题（每题5分，共20分） 题号 9 10 11 12 13 答案 BC BD AC BD AD 三、实验题（每空2分，共18分） 14．（1）向左 向右 （2）顺时针 向右 扩张 15．（1）C （2）AC （3）① ② 变短 四、解答题 （16题10分，17题14分，18题14分，共38分） 16．解：（1）设线圈产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律有 （2分） 代入数据解得 （1分） 根据楞次定律，可知通过线圈的电流方向为从a到b。 根据闭合电路欧姆定律有 （1分） 由串联分压得 （1分） 解得 （1分） （1分） （2）电容器C与电阻并联，电阻的电压为 （1分） 则电容器C所带的电量 （1分） 断开开关后通过的电荷量 （1分） 17．解：（1）粒子在电场中做类平抛运动 （1分） （1分） （1分） 解得 （1分）， （2）粒子进入磁场时，速度方向与+x方向的夹角满足 （1分） （1分） 速度大小 （1分） 在磁场中，根据几何关系 （1分） 根据洛伦兹力提供向心力 （1分） 联立解得 （1分） （3）粒子在磁场中转过的圆心角 （1分） 用时 （1分） 由磁场射入电场到再进入磁场过程 （1分） 则粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间 （1分） 18．解：（1）金属棒的加速度为零速度最大，根据平衡条件有 （1分） 其中 （1分） （1分） 解得 （1分） （2）金属棒滑行至处的过程中通过金属棒截面的电荷量 =0.2C （2分） 解得 （1分） （3）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据功能关系得 （2分） （1分） 解得 （1分） （4）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据动量定理得 （1分） 其中 （1分） 解得 （1分） 答案第8页，共8页 高二物理第一次月考题参考答案 第2页 （共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $$