广东省中山市第二中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

中山二中2024-2025学年高二下学期第一次段考物理试卷 1、 单项选择题（本大题共8题，每小题4分，共计32分。每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的） 1．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中，已知ab边长为，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。下列说法正确的是（　　） A．该导线受到的安培力大小为BIl，方向垂直于纸面向里 B．该导线受到的安培力大小为2BIl，方向垂直于纸面向里 C．该导线受到的安培力大小为3BIl，方向于垂直于ab边 D．该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于ac连线 2．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A．M带正电，N带负电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运动时间等于N的运动时间 3．如图，正方形区域abcd的中心为O点，过其四个顶点有四根相互平行的无限长直导线，导线与正方形所在平面垂直，导线中通有等大、同向的恒定电流。若过a点的通电直导线在O点产生的磁感应强度大小为B，则（　　） A．O点的磁感应强度大小为2B B．O点的磁感应强度大小为4B C．过a点的导线所受安培力沿aO方向 D．过a点的导线所受安培力沿Oa方向 4．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A．甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B．乙图可判断出A极板是发电机的负极 C．丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D．丁图中若载流子带负电，稳定时C端电势高 5．如图为法拉第圆盘实验的示意图，金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中，其磁感应强度大小为B，方向水平向右，电刷C与铜盘边缘接触良好，O、C两端与电阻R相连，其余电阻不计。已知圆盘的半径为r，金属圆盘沿图示方向绕金属轴匀速旋转，其角速度为。下列说法正确的是（　　） A．若圆盘按照图示方向转动，则C点电势比O点电势低 B．圆盘O、C点间产生的感应电动势为 C．电阻R中会有正弦式交变电流流过 D．若将电刷C向O向上靠近一小段距离，流过电阻R的电流强度会变大 6．如图甲所示，电阻r=25Ω、匝数n=200匝的线圈两端A、B与电阻R相连，R=75Ω，线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A． 通过R的电流方向为由B通过R到A B．线圈两端的电压为100V C．R的电功率为65W D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 7．如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为0.24A。磁铁的磁感应强度为0.005T，线圈的匝数为10匝，长为0.2m，电阻为0.5Ω，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（　　） A． 线圈的磁通量一直增加 B． 列车运行的速率为12m/s C． 线圈的安培力大小为 D． 线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向 8．如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈和，线圈和电源、开关、热敏电阻相连，线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．当温度升高时，金属环向左摆动 B．当温度不变时，电流表示数不为0 C．当电流从经电流表到时，可知温度降低 D．当电流表示数增大时，可知温度升高 二、多项选择题（本大题共4题，每小题4分，共计16分。每小题列出的四个选项中有多项是符合题目要求的，多选或错选不得分） 9．如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一铝环，横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向A环，后又取出插向B环，看到的现象及现象分析正确的是（　　） A．磁铁插向A环，横杆发生转动 B．磁铁插向B环，横杆发生转动 C．磁铁插向B环，B环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向A环，A环中产生感应电动势和感应电流 10．如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（    ） A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向 B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半 C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半 D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变 11．如图所示，两根相距0.4m的平行光滑金属导轨水平放置，左端接一阻值。的定值电阻，空间存在方向垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小的匀强磁场，导体棒ab在水平向右的恒力F作用下，以的速度向右匀速运动，已知导体棒接入电路的电阻，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A． 导体棒a端的电势较高 B． 电阻R两端的电压为0.6V C． 回路中的感应电流为3A D． 恒力 12．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（　　） A．，方向垂直斜面向下 B．，方向垂直水平面向上 C．，方向竖直向下 D．，方向水平向右 三、实验题（每空2分，共14分，全部选对得2分，不选或者错选不得分） 13．某校一物理兴趣小组为了探究通电导线受力与什么因素有关，设计了如图所示的实验。 (1)甲同学为了探究安培力大小的影响因素，分别接通“1、4”和“1、2”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与 有关。（选填“电流I”或“导线在磁场中长度”） (2)乙同学为了探究安培力方向的影响因素，只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向 （选填“改变”或“不改变”）。 (3)若交换磁极的位置同时改变导线中电流的方向，导线受力的方向 （选填“改变”或“不改变”）。 14．某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。 A．灯泡A、B均不发光     B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光   D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。 四、解答题（共4题，共38分） 15（8分）．如图所示，水平放置的两平行金属导轨间距L=0.5m，所接电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.2Ω，金属棒的电阻R=2.8Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中。在接通电路后金属棒还是静止，g=10m/s2，求： (1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何？ (2)若棒的质量m=8×10-2kg，此时导轨对它的支持力是多少？ 16（8分）．如图甲所示，轻绳吊着匝数的正方形闭合线圈，下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量、边长、电阻，取。求时 (1)线圈中的感应电流大小I； (2)轻绳中的拉力大小F。 17（10分）．在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从y轴正半轴上的a点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的b点与x轴正方向成角射入磁场，最后从y轴负半轴上的c点垂直于y轴射出磁场，且粒子在磁场中的运动轨迹的半径为R。（不计粒子重力，，）求： （1）Oc、Ob的距离大小以及磁场B的大小与方向； （2）粒子从a运动到c所用时间t； （3）电场强度E的大小。 18（12分）．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成θ=53°角放置，导轨间距为l=1m，上端接有电阻R=3Ω，虚线下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1kg，有效电阻r=1Ω的金属杆ab从上方某处垂直于导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v﹣t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin53°=0.8。求： (1)杆与金属导轨间的动摩擦因数μ； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B； (3)杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量QR。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《中山二中2024-2025学年高二下学期第一次段考物理试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C B B D B A AD BD 题号 11 12 答案 AD AC 13．(1)导线在磁场中长度 (2)改变 (3)不改变 14． B 向上 左 15．(1)0.5N，与导轨平面成30°角斜向左上方；(2) 0.55N 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律有 金属棒受到的安培力的大小 由左手定则可知其方向与导轨平面成30°角斜向左上方 (2)设金属棒所受支持力为FN，由竖直方向受力平衡知 解得FN=0.55N 16．(1) (2) 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得 解得 则线圈中的感应电流大小为 （2）时，线圈受到的安培力为 解得 线圈处于平衡状态，则有 解得 17．（1），，，垂直直面向里；（2）；（3） 【详解】（1）带电粒子在磁场中轨迹如图 Oc的距离 Ob的距离 粒子在电场中做类平抛运动，到达b点时的速度为 根据 解得磁场B的大小 根据左手定则，磁场的方向垂直直面向里 （2）粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，运动时间为 解得 在磁场中运动的周期为 在磁场中运动的时间 粒子从a运动到c所用时间t （3）到达b点时在沿磁场方向上的速度 而 解得 18．(1)0.5 (2)2T (3)0.01875J 【详解】（1）由图乙知，杆的加速度为 根据牛顿第二定律得 解得 （2）杆进入磁场时做匀速运动，此时杆产生的感应电动势为 杆中的感应电流为 杆所受的安培力大小为 联立得 由图知 由平衡条件得 代入数据解得 （3）杆中感应电流大小为 杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量为 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$