福建省南安市南星中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

南星中学20242025学年高二年级第二学期第一次月考试卷 班级： 姓名： 号数： 一、单项选择题（每题4分，共16分） 1.下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是() A.质谱仪B.电磁炉C.电吹风D.回旋加速器 2.一段导线abede位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向 里)垂直.线段ab、bc、cd和de的长度均为L,且Labc=Lcde=120°，流经导线的电流为 1,方向如图中箭头所示，导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为() A.2BIL B.3BIL XX C.(5+2)BL e XXX XXX D.4BIL 3.空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B随时间变化的图象如图所示，以磁场方向向下 为正。零时刻，从静止开始自由释放一水平放置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落过程中未 翻转，则() A.在0~马时间内，圆环有扩张的趋势 B.在(~马时间内，从上向下看圆环内有逆时针方向的感 应电流 C.在2~4，时间内，圆环内的感应电流方向不变 D.圆环被释放后竖直方向将做自由落体运动 4.如图所示，在直角三角形bc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感 应强度大小为B,ac=2ab,边长ab=L,一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为g的带正 电粒子从a点沿ab方向以大小不同的速度射入磁场，且所有粒子均能从ac边射出，不计粒 子的重力及粒子间的相互影响，下列说法正确的是 () A,粒子运动时间为 πm 3qB B.入射点与出射点的间距最大为 2 试卷第1页，共6页 C.粒子运动速度的最大值为gBL D.运动轨迹与6c边的最大距离为} 二、双项选择题（每题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分） 5.金属板放在垂直于纸面的磁场中，当有电流通过时会产生霍尔效应。如图所示，宽为d 的金属板放入匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，磁感应强度为B。当金属板通入如图所 示的电流时，电子定向移动速度为。下列说法正确的是() A,a、b两点的电势相等 B.达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为B C.导体上表面聚集电子，a点电势高于b点电势 + D.导体下表面聚集电子，a点电势低于b点电势 + XXXx 6.如图所示，用一根导线做成一个半径为r的圆环，其单位长度的电阻为，将圆环的右 半部分置于变化的匀强磁场中，设磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间做周期性 变化关系如图乙所示，则() A.在二π时刻，圆环中有顺时针方向的感应电流 B B B。在0一受时间内圈环受到的安培力大小、方向均不 2π7 B 变 甲 c,在时间内道过圆环横截面的电荷量为 B 2 D、圆环在一个周期内的发热量为 fo 7.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。三个带电粒子先后从容器A正下方的小孔S飘入 电势差为U的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别 从小孔品离开，再从小孔S沿着与磁场垂直的方向竖直向下进入水平向外的匀强磁场中， 最后打到照相底片D上的不同位置。整个装置放在真空中，均不计带电粒子的重力和粒子 之间的相互作用力根据图中三个带电粒子在质谱仪中的运动 轨迹，下列说法正确的是() A.带电粒子均带正电荷 D” B。加速电场的电场强度方向竖直向下 C.三个带电粒子的比荷一定相同 试卷第2页，共6页 D.三个带电粒子的电荷量一定不相同，而质量一定相同 8.如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定， 其间安放炮弹炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为的可控电源 提供的强大电流从根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源。炮弹被导轨中电流形成 的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B 的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L,炮弹的质量为m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮 炮弹 弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，不考虑 发射方向 炮弹切割磁感线产生的感应电动势，导轨电阻不计，下列 轨道 说法正确的是() 电源 A.匀强磁场方向为竖直向下 B.电磁炮受到的安培力大小为F=mm C,可控电源此时的电动势是E=mw(R+) 2sBL D.这一过程中系统消耗的总能量是)m心+mV仅+) 2sBL2 三、填空、实验题(4题，第9题-第11题每空1分，10分。12题-13题每空2分，12分， 共22分) 9.如图所示，圆环形导体线圈A平放在水平桌面上，在A的正上方固定一竖直螺线管B, 二者轴线重合螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若 将滑动变阻器的滑片P向上滑动穿过线置A的磁通量 (选骏 小“变大”或不变”)线圈A中将产生 (选填顺时针”或逆时 针”方向俯视的感应电流，线圈A有 (选墳缩小”或扩 大”)的趋势，线圈A对水平桌面的压力F将 (选填“减 小”或“增大”) 10,如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容 值为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环 面向里，磁感应强度以B=B。+杜(k>0随时间变化，【=0时，P、Q两极板电势相等。两 极板间的距离远小于环的半径，经时间t电容器P板带 电，电荷量是 11,回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 试卷第3页，共6页 形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场， 高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加 速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中， 磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B,离子源置于D形盒的中心附近，若离子 源射出粒子的电量为9，质量为m,最大回转半径为R,其运动轨 道如图所示，则： ()两盒所加交流电的频率为 (2)粒子离开回旋加速器时的动能为 (3)设两D形盒间电场的电势差为U,盒间窄缝的距离为d,其电场 均匀，粒子在电场中加速所用的时间。为 粒子在整个 回旋加速器中加速所用的时间1：为 (粒子在电场运动的时间不能忽略) 12.如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示出在=1×10-s 时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙）。已知电源电动势E=6V, 内阻不计，灯泡的阻值R1为62，电阻 R的阻值为22。 (1)线圈的直流电阻R1= 2。 (2)开关断开时，该同学观察到的现象是 0.5 ， 开关断开瞬间线圈产生的自 感电动势是 V。 3/×10-s 13.在探究电磁感应有关现象及规律的 甲 实验中，某同学选择的灵敏电流计G,在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。 请根据该同学的实验操作，回答问题： R 甲 丙 (1)首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。 (2)然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转 试卷第4页，共6页 情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是 。(选填“向上拔出”或“向下插 入”) (3)接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏 了一下。请问灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向 (选填“有”或“没 有”)关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 (填序号)。 A,断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动D.变阻器的滑片向左滑动 四、计算题(3题，共38分。13题8分，14题13分，15题17分) 14.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m,导体棒ab跨放在导轨 上，棒的质量m02kg,棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连（绳与棒垂直），物体的质 量M0.3kg,导体棒与导轨的动摩擦因数4=0.5(g取10ms2),匀强磁场的磁感应强度 B=2T,方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 15.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平 面与水平面成0=37°角，下端连接阻值R=22的电阻。匀强磁场的方向与导轨平面垂直。质 量为02kg、电阻不计的导体棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并且接触良好，它们间的动摩 擦因数为0.25。 (1)金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小： (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，通过电阻R的电流为2A,求该速度的大小： (3)在上问中，若从金属棒开始下滑到速度达到稳定时通过金属棒的电荷量为5C,求电阻 R在该过程中产生的焦耳热。(g10m/s2,，sin37P-0.6,cos37P-0,8) 370 R 9=37 试卷第5页，共6页 16.如图所示，在©y坐标平面的第一象限内有沿一y方向的匀强电场，在第四象限内有垂 直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为m,带电量为+g的粒子（重力不计）以初速度 沿x轴的负方向从坐标为(3L,L)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出， 射出时速度方向与y轴正方向的夹角为45°，求： (1)粒子从O点射出的速度v大小： (2)电场强度E和磁感应强度B的大小： v45 (3)粒子从P点运动到O点过程中所用的时间. 试卷第6页，共6页 《南星中学2024-2025学年高二年级第二学期第一次月考物理试卷》参考答案 一、选择题(1-5单选，每题4分，共16分。6-8为双项选择题，每题6分，漏选得3分， 错选不得分，共24分) 题号 4 5 6 7 8 答案 B D C BC AD AB CD 1.B 【详解】A.质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象。故A错误； B.电磁炉是利用电磁感应原理。故B正确： C,电吹风利用电流的热效应，故C错误； D.回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速。故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力。 2.B 【详解】因为∠abc=∠cde=120°，根据几何关系可知∠bcd=60°，故b与d之间的直线距 离也为L,则导线段abcde有效长度为3L,故所受安培力的大小为F=3BIL,故ACD错误， B正确； 故选B 3.D 【详解】A.在0~4时间内，穿过圆环的磁通量增加，圆环有收缩的趋势，故A错误： B.在(~时间内，由楞次定律得感应磁场的方向与原磁场方向相同，阻碍原磁通量的减 小，从上向下看，圆环内有烦时针方向的感应电流，故B错误： C.在马2~，时间内，磁场方向向上，磁场强度先增大后减小，根据楞次定律可知，圆环中 感应电流方向先顺时针方向，再逆时针方向，故C错误： D.圆环所受安培力的方向沿圆环所在平面，在竖直方向上，圆环只受重力，初速度为零， 故圆环将做自由落体运动，故D正确。 故选D。 【点睛】熟悉楞次定律的具体内容及其推论的应用。判断时，注意磁场方向的变化。 4.C 【详解】根据题意可知，粒子沿ab方向射入磁场，所有粒子均能从ac边射出，则所有粒子 答案第1页，共10页 从a边射出磁场时转过的圆心角相同，所有粒子在磁场中的运动时间相同，粒子速度最大 时运动轨迹与bc相切，最大速度粒子的运动轨迹如图所示 b 由题给信息可知 2a602,?b902 由于 ab=L,ac=2ab,？b90? 则 ?a60?,∠c=30 又因为a0、d0均为半径，所以 a0=d0 则四边形abdO为正方形，所以粒子以最大速度做圆周运动的半径，即粒子做圆周运动的最 大半径为 R=L AC.粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 gv.B=m R 解得 hs9B此 m 由图容易得到粒子在磁场中转过的圆心角为 0=120° 则粒子在磁场中运动的时间为 1=x-×2m2m 33 gB 3gB 故A错误，C正确： B.由图中可知，入射点与出射点的间距最大为之间的距离，则其间距最大为 答案第2页，共10页 d=2Rsin2-2xLx3-L 2 故B错误； D.由图中可知，运动轨迹与边ac的最大距离为最大半径R.减去点O到边ac的垂直距离， 即 4=RRo21-之= .0 2 2 故D错误； 故选C。 5.BC 【详解】ACD.电流向右，则电子向左做定向移动，由左手定则可判断电子受到的洛伦兹 力向上，则上表面聚集电子，a点电势高于b点电势，所以AD错误：C正确： B.达到稳定状态时，电子所受洛伦兹力与电场力平衡有 U=eBv 解得 U=Bdv 则达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为B,所以B正确： 故选BC。 6.AD 【详解】A.在π时刻，圆环中磁通量为零，但正在增加，故磁通量的变化率不为零，故 有感应电动势，根据楞次定律，感应电流的磁场向内，故感应电流是顺时针方向，故A正 确： B.在0严时间内，磁通量均匀变化，故感应电动势是恒定的，感应电流大小和方向不变， 2 根据 F=BLB在变化，所以安培力是变化的，故B错误： C.根据 9-IM-EN- △Φ R R 可得在”x时间内，通过圆环横截面的电荷量为 2 Botr2 Bor 9= 4πrr。40 答案第3页，共10页 故C错误； D.在一个周期内，磁通量的变化率的大小是固定的，故感应电流的大小是固定的，电流大 小为 B。r2 2 E=2 Bor R 2nrro 2xro 故一个周期内产生的焦耳热为 12 Q=I'RT B。 x2m×2m= Bor 2rr。 ro 故D正确。 故选AD。 7.AB 8.CD 【详解】A.由图中的发射方向可知，安培力方向应水平向右，根据左手定则，磁场方向为 竖直向上，所以选项A错误： B.根据动能定理 2 所以 F=m2 2s 所以选项B错误； C.由匀加速运动公式 a=2-0 25 由安培力公式和牛顿第二定律，有 F=BIL =ma 根据闭合电路欧姆定律 I=R R+r 联立以上三式解得 E=mw(R+r） 2sBL 答案第4页，共10页