精品解析：安徽省六安市六安新世纪学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

六安市新世纪学校三月份月考 高二物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 （考试范围：选择性必修二第一章） 第I卷 选择题 一、单项选择题（每题4分，共32分） 1. 匀强磁场中一根长0.5m的直导线垂直于磁场方向放置，当通过10A电流时，受到安培力的大小为1.5N，则该磁场磁感应强度的大小为（　　） A. 0.4T B. 0.3T C. 0.2T D. 0.1T 【答案】B 【解析】 【详解】磁场磁感应强度的大小为 故选B。 2. 如图所示，带正电的粒子（不计重力）以某一速度射入垂直纸面向里的匀强磁场时，因受洛伦兹力作用将（　　） A. 向左偏转 B. 向右偏转 C. 做匀加速直线运动 D. 做匀减速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】依题意，根据左手定则判断知该粒子所受洛伦兹力方向水平向左，粒子将向左偏转，且做匀速圆周运动，故选A。 3. 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图。A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，闸刀可绕O在纸面内转动，M、N接电源。闸刀处于垂直纸面向里，B=0.2T的匀强磁场中，CO间距离10cm。当闸刀受磁场力为0.3N时，闸刀开关会自动跳开。以下CO中电流大小和方向能使闸刀开关自动跳开的（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 F=BIL 代入数据解得 要使开关断开，安培力应向左，则由左手定则判断，电流方向O→C。 故选B。 4. 如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（　　） A. 适当增大电流 B. 使电流反向并适当减小 C. 保持电流I不变，减小B D. 使电流I反向并增大 【答案】A 【解析】 【详解】AC．棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加，因为 所以可以适当增加电流强度，或增大磁场，C错误A正确； BD．当电流反相后所受到的安培力向下，故悬线一定会受到拉力，CD错误。 故选A。 5. 如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则，可知图中磁场对直线电流作用力方向垂直直线电流斜向左上，故A正确； B．根据安培定则可知，直线电流b在a处的磁场方向垂直纸面向里；根据左手定则，可知直线电流a受到的安培力方向水平向左，故B错误； C．根据安培定则可知，环形电流B在直线电流A所在处的磁场方向垂直纸面向里；根据左手定则，可知直线电流A受到的安培力方向水平向右，故C错误； D．由图可知条形磁铁在直线电流处的磁场方向水平向左，根据左手定则，可知直线电流受到的安培力方向竖直向下，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场。匀强电场的场强大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里。速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线与两极板平行。某种带电微粒以速度v从P孔沿连线射入速度选择器，从Q孔射出。不计微粒重力，下列判断正确的是（　　） A. 带电微粒一定带正电 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿连线射入，不能沿直线从P孔射出 D. 若将该带电微粒以的速度从P孔沿连线射入后将做类平抛运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．若带电微粒带正电，则受到的洛伦兹力向上，电场力向下，若微粒带负电，受到的洛伦兹力向下，电场力向上，洛伦兹力等于电场力，微粒沿PQ运动，因此微粒可以是正电也可以是负电，故A错误； B．对微粒受力分析 解得 故B错误； C．若带电微粒带负电，从Q孔沿连线射入，受到的洛伦兹力和电场力均向上，若带电微粒带正电，从Q孔沿连线射入，受到的洛伦兹力和电场力均向下，不可能做直线运动，故不能从P孔射出，故C正确； D．若将该带电微粒以的速度从P孔沿连线射入后，洛伦兹力大于电场力，微粒做曲线运动，由于洛伦兹力是变力，不可能做类平抛运动，故D错误。 故选C。 7. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲是速度选择器示意图，根据 解得 可知，速度选择器无法判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，故A错误； B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，故A板是发电机的负极，B板是发电机的正极，故B错误； C．图丙是质谱仪结构示意图，带电粒子经质谱仪的加速电场后，有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有 联立可得 可知，r越小，比荷越大，即打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大，故C正确； D．图丁是回旋加速器示意图，根据 可得最大动能 可知，最大动能与加速电压U无关，故D错误。 故选C。 8. 圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. a粒子在磁场中运动时间最长 B. b粒子在磁场中运动时间最长 C. c粒子在磁场中运动时间最长 D. a、b、c三个粒子在磁场中运动时间相同 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】从图中可知，根据半径公式可得a粒子速率最小，从图中可得三个轨迹的圆心角，在磁场中的运动时间，而运动周期与速度大小无关，即三者的运动周期相同，所以轨迹所对圆心角越大，运动时间越长，故a粒子在磁场中运动时间最长，故BCD错误，A正确； 故选A。 二、多选题（每题5分，共20分） 9. 在某一匀强磁场中，长0.2 m的一根直导线，通以3 A的电流，与磁场垂直放置时受到的安培力是6×10－2N，则 A. 匀强磁场的磁感应强度大小为10－3T B. 匀强磁场的磁感应强度大小为10－1 T C. 如果该导线的电流减小一半，则该导线受到的安培力大小为3×10－2N D. 如果该导线的电流为0，则该导线受处的位置的磁感应强度大小为0 T 【答案】BC 【解析】 【分析】本题考查学生对磁场性质的理解，并要求学生会计算磁感应强度的大小． 【详解】（1）当导线垂直磁场放置时，则其所受安培力大小为，故，故A错误，B正确； （2）在保持其它条件不变的情况下，由可知，若导线中的电流减小一半，则该导线受到的安培力大小也减为原来的一半，即3×10－2N，C正确． （3）磁场是客观存在的，与导线有无电流无关，磁场的强弱只与磁场本身的性质有关．D错误． 故本题正确答案选BC． 【点睛】根据可以计算磁感应强度的大小；磁场的强弱只与磁场本身的性质有关，而与通电导线有无电流没有任何关系． 10. 如图所示，内壁粗糙且绝缘的半圆形凹槽固定在水平地面上，空间中存在方向竖直向下的匀强电场和方向垂直于纸面向里的匀强磁场，现将一个质量为、带电量为的带电小球从与圆心等高处由静止释放，在小球沿凹槽下滑到最低点的全过程中，设重力做功为、电场力做功为、克服摩擦力做功为、洛伦兹力做功为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球电势能的减少量为 B. 小球动能的增加量为 C. 小球机械能的增加量为 D. 小球机械能的增加量为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．小球电势能的减少量等于电场力做功，为 故A正确； B．洛伦兹力不做功，小球动能的增加量等于外力做的总功，则小球动能的增加量为 故B错误； CD．小球机械能的增加量等于电场力和摩擦力做功的代数和，为 故C正确；D错误。 故选AC。 11. 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正下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔离开，再从小孔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 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 D. 三个带电粒子的电荷量一定不相同，而质量一定相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由左手定则，可知带电粒子均带正电荷，A正确； B．带电粒子均带正电荷，加速电场的电场强度方向竖直向下，带电粒子加速到，B正确； C．由 可知 三个带电粒子的比荷不一定相同，C错误； D．三个带电粒子的电荷量不一定相同，而质量也不一定相同，D错误。 故选AB。 12. 如图所示，倾斜光滑的金属导轨宽为L，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，一金属杆ab水平放在导轨上。当回路电流强度为I时，金属杆处于静止。以下判断正确的是 A. 金属杆ab所受的安培力方向垂直ab杆沿斜面向上 B. 金属杆ab所受的安培力方向垂直ab杆水平向右 C. 金属杆ab所受的支持力FN＝ D. 若把磁场撤去，则金属杆ab所受的支持力会变小 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由于ab棒与磁场垂直，所以导体棒ab受到安培力的大小为：F=BIL，导体棒中电流方向为b→a，由左手定则判断可知导体棒ab受到安培力的方向为垂直于杆方向水平向右；故A错误，B正确； CD．对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示： 根据共点力平衡条件，有： ， 根据力的分解可知支持力等于重力垂直斜面的分量与安培力垂直斜面的分量之和，所以若把磁场撤去，则金属杆ab所受的支持力会变小，故CD正确。 故选BCD。 第II卷 非选择题 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 在教材图1.2­1演示实验中，改变磁铁方向即改变磁场方向，观察不同情况下电子偏转方向，并将实验结果记入表中。 磁场方向 电子运动方向 电子偏转方向 ____________ _____________ 试用左手定则判定电子受到的洛伦兹力方向与实验结果的一致性。 【答案】 ①. 向下 ②. 向上 【解析】 【详解】[1]由图可知，电子束是向下偏转的。图中的磁场方向垂直于纸面向里，电子在磁场中的受力方向与同方向运动的正电荷的受力方向相反，用左手定则判定的电子受到的洛伦兹力的方向与实验结果是一致的。 [2]由图可知，电子束是向上偏转的。图中的磁场方向垂直于纸面向外，电子在磁场中的受力方向与同方向运动的正电荷的受力方向相反，用左手定则判定的电子受到的洛伦兹力的方向与实验结果是一致的。 14. 小贾同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空： （1）在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的、极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面___________（填：“平行”或“垂直”）； （2）在电路___________（填：“接通”或“未接通”）时，记录线框静止时弹簧测力计的读数； （3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数，则线框所受安培力大小为___________，方向为___________； （4）用刻度尺测出矩形线框短边的长度； （5）利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度___________。 【答案】 ①. 垂直 ②. 未接通 ③. ④. 竖直向下 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持竖直，方便测出弹簧的拉力； （2）[2]实验需要首先测出线框所受重力大小，后续通电后才能通过力的平衡计算出安培力，因此需要在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数； （3）[3][4]没通电时，对线框受力分析，线框所受重力等于弹簧测力计拉力，即 通电后，对线框受力分析，线框受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，同时根据弹簧测力计示数变大可知，安培力方向应竖直向下，则三个力应满足 联立解得 （5）[5]由安培力公式可得 解得 四、解答题（解答时需要写出依据的原理和必要的步骤，直接给出答案的不得分，共34分） 15. 将长L=1m、电流I=4A的直导线垂直放在匀强磁场中。直导线所受安培力为F=0.4N。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）将导线中的电流减为I'=2A。保持其他条件不变，求导线受到的安培力F'的大小， 【答案】（1）0.1T；（2）0.2N 【解析】 【详解】（1）依题意，可得 故匀强磁场的磁感应强度B的大小为0.1T； （2）将导线中的电流减为I'＝2A，保持其他条件不变，则导线受到的安培力大小为 16. 如图所示，一个电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为，求： （1）电子的比荷； （2）电子穿越磁场的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问2详解】 电子周期 所以电子穿越磁场的时间 17. 如图所示，在与水平方向成37°的光滑金属导轨间连接一个电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒的电阻为R=1.5Ω，电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。（其他电阻忽略不计，g=10m/s2，sn37°=0.6，cos37°=0.8）求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】导体棒处于静止状态，根据平衡条件得 根据欧姆定律可得通过棒的电流为： 又导体棒与磁场垂直，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安市新世纪学校三月份月考 高二物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 （考试范围：选择性必修二第一章） 第I卷 选择题 一、单项选择题（每题4分，共32分） 1. 匀强磁场中一根长0.5m的直导线垂直于磁场方向放置，当通过10A电流时，受到安培力的大小为1.5N，则该磁场磁感应强度的大小为（　　） A. 0.4T B. 0.3T C. 0.2T D. 0.1T 2. 如图所示，带正电的粒子（不计重力）以某一速度射入垂直纸面向里的匀强磁场时，因受洛伦兹力作用将（　　） A. 向左偏转 B. 向右偏转 C. 做匀加速直线运动 D. 做匀减速直线运动 3. 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图。A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，闸刀可绕O在纸面内转动，M、N接电源。闸刀处于垂直纸面向里，B=0.2T的匀强磁场中，CO间距离10cm。当闸刀受磁场力为0.3N时，闸刀开关会自动跳开。以下CO中电流大小和方向能使闸刀开关自动跳开的（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（　　） A. 适当增大电流 B. 使电流反向并适当减小 C. 保持电流I不变，减小B D. 使电流I反向并增大 5. 如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场。匀强电场的场强大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里。速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线与两极板平行。某种带电微粒以速度v从P孔沿连线射入速度选择器，从Q孔射出。不计微粒重力，下列判断正确的是（　　） A. 带电微粒一定带正电 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿连线射入，不能沿直线从P孔射出 D. 若将该带电微粒以的速度从P孔沿连线射入后将做类平抛运动 7. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 8. 圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. a粒子在磁场中运动时间最长 B. b粒子在磁场中运动时间最长 C. c粒子在磁场中运动时间最长 D. a、b、c三个粒子在磁场中运动时间相同 二、多选题（每题5分，共20分） 9. 在某一匀强磁场中，长0.2 m的一根直导线，通以3 A的电流，与磁场垂直放置时受到的安培力是6×10－2N，则 A. 匀强磁场的磁感应强度大小为10－3T B. 匀强磁场的磁感应强度大小为10－1 T C. 如果该导线的电流减小一半，则该导线受到的安培力大小为3×10－2N D. 如果该导线的电流为0，则该导线受处的位置的磁感应强度大小为0 T 10. 如图所示，内壁粗糙且绝缘的半圆形凹槽固定在水平地面上，空间中存在方向竖直向下的匀强电场和方向垂直于纸面向里的匀强磁场，现将一个质量为、带电量为的带电小球从与圆心等高处由静止释放，在小球沿凹槽下滑到最低点的全过程中，设重力做功为、电场力做功为、克服摩擦力做功为、洛伦兹力做功为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球电势能的减少量为 B. 小球动能的增加量为 C. 小球机械能的增加量为 D. 小球机械能的增加量为 11. 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正下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔离开，再从小孔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 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 D. 三个带电粒子的电荷量一定不相同，而质量一定相同 12. 如图所示，倾斜光滑的金属导轨宽为L，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，一金属杆ab水平放在导轨上。当回路电流强度为I时，金属杆处于静止。以下判断正确的是 A. 金属杆ab所受的安培力方向垂直ab杆沿斜面向上 B. 金属杆ab所受的安培力方向垂直ab杆水平向右 C. 金属杆ab所受的支持力FN＝ D. 若把磁场撤去，则金属杆ab所受的支持力会变小 第II卷 非选择题 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 在教材图1.2­1演示实验中，改变磁铁方向即改变磁场方向，观察不同情况下电子偏转方向，并将实验结果记入表中。 磁场方向 电子运动方向 电子偏转方向 ____________ _____________ 试用左手定则判定电子受到的洛伦兹力方向与实验结果的一致性。 14. 小贾同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空： （1）在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的、极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面___________（填：“平行”或“垂直”）； （2）在电路___________（填：“接通”或“未接通”）时，记录线框静止时弹簧测力计的读数； （3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数，则线框所受安培力大小为___________，方向为___________； （4）用刻度尺测出矩形线框短边的长度； （5）利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度___________。 四、解答题（解答时需要写出依据的原理和必要的步骤，直接给出答案的不得分，共34分） 15. 将长L=1m、电流I=4A的直导线垂直放在匀强磁场中。直导线所受安培力为F=0.4N。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）将导线中的电流减为I'=2A。保持其他条件不变，求导线受到的安培力F'的大小， 16. 如图所示，一个电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为，求： （1）电子的比荷； （2）电子穿越磁场的时间t。 17. 如图所示，在与水平方向成37°的光滑金属导轨间连接一个电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒的电阻为R=1.5Ω，电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。（其他电阻忽略不计，g=10m/s2，sn37°=0.6，cos37°=0.8）求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $