内容正文:
包头四中2024-2025学年度第二学期月考
高二年级物理试题
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题:(本题共10个小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.若长为L、电流为I的导体在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为
B.由知,B与F成正比,与IL成反比
C.由知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明该处一定无磁场
D.由知,与磁场方向垂直的一小段通电导体受到的磁场力F与IL成正比
2.如图所示,面积为S的单匝闭合线圈abcd水平放置,与匀强磁场B的夹角(磁场方向与ad边在纸面内)。现将线圈以ab边为轴顺时针转动,则下列说法正确的是( )
A.该过程线圈的磁通量变化量为零 B.该过程线圈的磁通量变化量大小为
C.该过程线圈的磁通量变化量大小为BS D.该过程线圈中没有感应电流产生
3.如图所示,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已知导体棒ML受到的安培力的大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为( )
A.0 B.1.5F
C.2F D.3F
4.如图所示,带电粒子(不计重力)在以下四种器件中运动的说法正确的是( )
A.甲图中从左侧射入的带正电粒子,若速度满足,将向下极板偏转
B.乙图中等离子体进入A、B极板之间后,A极板电势低于B极板
C.丙图中通过励磁线圈的电流越大,电子的运动径迹半径越大
D.丁图中只要增大加速电压,粒子就能获得更大的动能
5.如图所示,在水平桌面上放置一条形磁铁,其左侧正上方有一通以恒定电流的长直导线,导线与磁铁互相垂直。现将长直导线自左向右平移经过条形磁铁的正上方,磁铁始终保持静止,此过程中磁铁对桌面的( )
A.压力始终大于磁铁重力
B.摩擦力的方向始终向右
C.摩擦力的大小始终不变
D.摩擦力的大小先减小后增大
6.如图所示,长直导线中通有恒定电流I,闭合矩形导线框的边平行于直导线,且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向,从右向左匀速运动,跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向( )
A.沿不变
B.沿不变
C.由先变为,再变为
D.由先变为,再变为
7.如图所示,在半径为R圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为v',仍从A点沿原方向射入磁场,粒子在磁场中的运动时间变为,不计重力,则粒子在磁场中的圆周运动的半径为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源的两极上,使a、b两板间产生匀强电场,电场强度大小为E,右边有一块挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.从两板左侧中点c处射入一束离子(不计重力),这些离子都沿直线运动到右侧,从孔射出后分成三束,则下列判断正确的是( )
A.这三束离子从d孔射出时速度不相同
B.这三束离子的比荷一定不相同
C.a板接的是直流电源的负极
D.若这三束离子的比荷变化而其他条件不变,则仍能从d孔射出
9.如图所示,两个半径相同的半圆形光滑绝缘轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中,磁场方向垂直纸面向里,电场方向水平向右。两个相同的带负电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,分别通过轨道的最低点M、N,则下列说法中正确的是( )
A.两个小球到达轨道最低点的速度
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力
C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间
D.在电场和磁场中小球均能到达轨道的另一端最高处
10.如图所示,边长为3L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场,三角形内磁场方向垂直纸面向外,两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源,粒子源能沿的角平分线发射不同速率的粒子,粒子质量均为m、电荷量均为+q不计粒子重力及粒子间的相互作用力,则发射速度v0为哪些值时粒子能通过B点( )
A. B. C. D.
二、实验题:(本大题共2小题,共12分。第11题6分,第12题6分。)
11.甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。
(1)如图1所示,甲同学“探究感应电流方向”的实验,将线圈A插入线圈B中,闭合开关瞬间,发现电流计指针右偏,则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有___________(填字母)。
A.开关闭合后将线圈的铁芯迅速拔出
B.开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动
D.开关闭合后将线圈迅速从线圈中拔出
(2)如图2所示,乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管(简称LED)、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离,出现的现象是___________(填字母)。
A.红灯短暂发光、黄灯不发光 B.红灯、黄灯均不发光
C.红灯不发光、黄灯短暂发光 D.两灯交替短暂发光
(3)如图3所示,丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中为光敏电阻(光照强度变大,电阻变小),轻质金属环用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管右侧。当光照增强时,从右向左看,金属环出现的现象是___________(填字母)。
A.金属环中电流方向顺时针,将向左运动
B.金属环中电流方向顺时针,将向右运动
C.金属环中电流方向逆时针,将向左运动
D.金属环中电流方向逆时针,将向右运动
12.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题:
(1)使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡,经欧姆调零后进行测量,指针指在图甲中的a位置,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡 挡(选填“×1”或“×100”);若经过正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针指在图甲中的b位置,则待测电阻约为 Ω;
(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图,A表笔应是 (填“红”或“黑”)表笔。选择“×100”挡测量某二极管的阻值,指针指在图甲中的c位置,则与A表笔相连的是二极管的 (选填“正极”或“负极”)。
(3)多用电表的表头是磁电式电流计。这种电流计的构造如图丙所示。U形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。若线圈中的电流如图可所示,则下列说法中错误的是( )
A.磁电式电流表的工作原理是电流的磁效应
B.在量程内指针转至任一角度,线圈平面都跟磁感线平行
C.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动
D.当线圈在如图乙所示的位置时,安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
三、计算题(本题3小题,共42分,第13题10分,第14题14分,第15题18分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13.如图所示为电磁炮模型示意图,水平发射轨道宽1m,轨道间有磁感应强度为方向竖直向上的匀强磁场,炮弹(含相关副件)总质量为0.5kg,当电路中通20A的恒定电流时,炮弹从轨道左端由静止开始加速,然后以的速度从轨道右端发射出去。忽略一切阻力,求:
(1)电流从哪一端流入炮弹,炮弹的加速度大小;
(2)导轨的长度为多长。
14.如图所示,水平面内两金属导轨平行放置,间距,两导轨左端连接电动势、内阻的直流电源。一质量的金属棒垂直放置于导轨上并保持静止,与导轨及电源构成一个面积的闭合回路。整个装置置于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成θ角斜向下。已知,金属棒接入电路的电阻,导轨电阻忽略不计。求:
(1)穿过闭合回路的磁通量Φ;
(2)金属棒中的电流大小I;
(3)金属棒所受摩擦力的大小和方向。
15.如图所示,平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第四象限内以ON为直径、P为圆心、半径为R的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从y轴正半轴上处的M点以大小为的初速度垂直于y轴射入匀强电场中,经x轴上的P点进入匀强磁场,最后以垂直于y轴的方向射出匀强磁场。不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从M点到再次经过y轴的时间。
高二物理月考试题第3页,共6页
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包头四中2024-2025学年度第二学期月考
高二年级物理答案
一、选择题:(本题共10个小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
B
D
D
B
BD
BC
AC
二、实验题:(本大题共2小题,共12分。第11题6分,第12题6分。)
11.(1)C (2)C (3)B
12.(1) ×1 20
(2) 红 正极
(3)A
三、计算题(本题3小题,共42分,第13题10分,第14题14分,第15题18分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13.(10分)(1)电流从端流入,;(2)
【详解】(1)由于炮弹向右加速,说明安培力向右,根据左手定则可判断电流从端流入;
对炮弹,根据安培力公式和牛顿第二定律有
联立解得
(2)对炮弹运用匀变速直线运动规律有
v2=2aL
导轨的长度为
14.(14分)(1) (2) (3),水平向左
【详解】(1)由磁通量计算公式
解得
(2)由闭合电路欧姆定律
解得
(3)由导体棒受力平衡
解得,方向水平向左
15.(18分)(1) (2) (3)
【详解】(1)设粒子在电场中做平抛运动的时间为,根据运动学规律有,
由牛顿第二定律得
联立解得
(2)设粒子在P点的竖直分速度大小为,根据运动学规律有
设粒子在P点的速度与水平方向夹角为,根据速度的合成与分解有
解得
故
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,根据牛顿第二定律有
根据几何关系可得
联立解得
(3)粒子在磁场中运动的周期
故粒子在磁场中运动的时间
从磁场中出来打到y轴上的时间
粒子从M点到再次经过y轴的时间
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