四川省江油中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

四川省江油中学2023级高二下期第一次阶段性考试物理试题答案 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 题号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 答案 C C A C C B A A 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 9. 10. 11. 12. 答案 AC AD BD AC 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13.（1）逆时针；（2）B；（3）吸引 ；排斥。 14. （1）A；（2）>；（3）顺时针；向左。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15．（8分） 第2页，共2页 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）水平向左；（2）0.5T；（3）3N 【详解】（1）根据题意，由左手定则知，安培力水平向左。 （2）根据题意，由平衡条件可知，棒受到的安培力大小等于最大静摩擦力，则有 又有 ， 联立解得 （3）当电阻箱的阻值为时， 金属棒cd受到的安培力的大小 16．（12分） （1）正；；（2） 【详解】（1）匀强电场为竖直方向时微粒做圆周运动，有 mg qE 解得 E （2）由受力分析可知微粒带正电 微粒在电、磁场中做直线运动时 ， 45 洛伦兹力 由电场方向竖直向上时微粒做圆周运动可知 由几何关系得 rsin r l 联立解得 ， 17．（16分） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子以垂直于轴的初速度进入水平方向的匀强电场，做类平抛运动，由进入电场时的速度与轴正向成角，则有 联立解得 ， （2）粒子的运动轨迹如图所示 粒子进入磁场的速度 粒子进入磁场位置与原点O的距离为 由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动半径 粒子第一次经过x轴时到坐标原点O的距离 （3）粒子在磁场中运动的时间 带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为 $$ 四川省江油中学2023级高二下期第一次阶段性考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小和方向（平行于纸面）为（　　） A．大小为2BIL，方向向上 B．大小为2BIL，方向向下 C．大小为BIL，方向向上 D．大小为，方向向下 2．2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰“四川舰”正式下水，该舰是全球首个采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。其原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上无人机垂直放在导轨上，已知无人机与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，无人机沿图示方向运动，下列说法正确的是（　　） A．磁场方向竖直向下 B．无人机运动中安培力对金属杆不做功 C．开关闭合瞬间，无人机的加速度大小 D．若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 3．月球探测器在研究月球磁场时发现，月球上的磁场极其微弱。探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱分布。下图是在月球上、、C、D四个位置所探测到的电子运动轨迹的照片，设在各位置电子速率相同，且电子进入磁场时速度方向均与磁场方向垂直。则由照片可判断这四个位置中磁场最强的是（ ） A． B． C． D． 4．在磁极间的真空室内有两个半径为R的半圆形金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒间加频率为f的高频率交流电，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生质量为m，电荷量为q的粒子射出来（初速度视为零），受到电场加速，在D形盒内不受电场力，仅受磁极间磁感应强度为B的磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面做圆周运动。经过很多次加速，粒子沿螺旋形轨道从D形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特（MeV）。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子第一次和第二次经过型盒间狭缝后轨道半径之比 B. 加速电压越大粒子获得的最大动能就越大 C. 粒子获得的最大动能为 D. 保持交流电频率和磁场磁感应强度不变可以加速比荷不同的粒子 5．如图，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向下滑动，下列表述正确的是（　　） A．线圈a有扩大的趋势 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a对水平桌面的压力将增大 D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 6．如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， D. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， 7．据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法错误的是（　　） A．电场方向垂直环平面向外 B．电子运动周期为 C．垂直环平面的磁感强度大小为 D．电场强度大小为 8．如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面（xOy平面）向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP = l，S与屏的距离为，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为（   ）     A． B． C． D． 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（　　） A. 感应电流方向是N→M B. 感应电流方向是M→N C. 安培力方向水平向左 D. 安培力方向水平向右 10．如图甲所示，n = 15匝的圆形线圈M，其电阻为RM = 1 Ω，它的两端点a、b与阻值为5 Ω的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（　　） A．线圈中感应电流方向是逆时针方向 B．线圈中a、b两点的电压为3 V C．圆形线圈M具有扩张趋势 D．0.2 s内通过定值电阻R的电荷量为0.1 C 11．如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　） A. 若该粒子的入射速度为v＝ ，则粒子一定从AD边射出磁场 B. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝ C. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝ D. 当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为 12．从电子枪打出的电子流并不完全沿直线运动，而是有微小角度的散射，为了使显示器图像清晰，需要通过电子透镜对电子流进行聚焦处理，正好在屏幕上汇聚形成一个亮点。如图甲所示，密绕线圈的玻璃管是一种利用磁场进行汇聚的电子透镜，又称为磁场透镜。如图乙所示为其内部原理图，玻璃管的管长为L，管内直径为D，管内存在沿轴线方向向右的匀强磁场。电子流中的电子在与轴线成微小角度θ的顶角范围内从轴线左端的O点射入磁场，电子速率均为v0，调节磁感应强度B的大小，可以使电子重新汇聚到轴线右端与荧光屏的交点P。已知电子的电荷量为e，质量为m，当角度θ非常小时满足，，若要使电子流中的电子均能汇聚到P点，下列说法正确的是（   ） A．磁感应强度应满足（n为合适的整数） B．磁感应强度应满足（n为合适的整数） C．管内直径应满足 D．管内直径应满足 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13．（8分） 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，从上向下看，小磁针将 旋转 (选填“顺时针”或“逆时针”) 。 （2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________．（填选项代号） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填“排斥”或“吸引”），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填“排斥”或“吸引”），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用. 14．（8分） 甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。 (1)如图a，甲同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，下列操作中也能使指针向右偏转的有________。 图a 图b 图c A．开关闭合时将滑动变阻器滑片向左滑动 B．开关闭合时将滑动变阻器滑片向右滑动 C．开关闭合时将线圈从线圈中拔出 D．断开电键 (2) 如图b所示，乙同学若条形磁铁极朝下从螺线管中竖直向上抽出时，螺线管接线柱的电势关系为 （选填“>”、“<”或“=”）。 (3)丙同学设计了如图c所示的实验装置，其中为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），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），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从右向左看，金属环中电流方向为 （填“顺时针”或“逆时针”），A将会 （填“向左”或“向右”）运动。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15．（8分） 如图所示，水平放置的导轨一端接有电源，电动势E = 30 V，内阻，导轨电阻不计，电阻箱接入电路的电阻。质量，电阻不计的金属棒放置在水平导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒的长度等于导轨间距离为，金属棒与导轨垂直且恰好保持静止。空间内有垂直于纸面向里的匀强磁场，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）金属棒cd所受安培力的方向； （2）该磁场的磁感应强度B的大小； （3）调整电阻箱阻值为，金属棒cd受到的安培力的大小。 16．（12分） 在竖直平面内建立 xOy 坐标系，在第Ⅰ象限的 OyPQ 范围内存在正交的匀强电场和匀强磁场，直线PQ 平行于 y 轴。当匀强电场竖直向上时，如图甲所示，质量为 m、电荷量大小为 q 的微粒以一定速度从y 轴上点(图中未画出）进入电场、磁场后做匀速圆周运动，且运动轨迹恰好与 x 轴和直线 PQ都相切。若电场改为水平向左时，如图乙所示，微粒仍从 y 轴上相同位置以相同速度进入电、磁场后做直线运动，重力加速度为 g。 （1）判断粒子的电性和计算电场强度的大小； （2）求磁感应强度 B的大小（结果可以保留根号）。 图乙 图甲 17．（16分） 如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等（B未知）。有一个带正电的粒子（不计重力）质量为m带电量为q以垂直于x轴的初速度从x轴上的Р点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场。已知OP之间的距离为d。求： （1）电场强度E的大小； （2）求粒子第一次经过x轴时到坐标原点O的距离； （3）带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间。 第4页，共6页 第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$