精品解析：江苏省徐州市树恩中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

徐州市树恩中学2025.3高二年级 物理检测试卷 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得5分，选错得0分。 1. 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力 因为动能 当粒子做匀速圆周运动的半径等于金属盒半径时，粒子的动能最大，联立可得粒子的最大动能为 则可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度和金属盒半径，A错误； B．根据左手定则，可知负电荷向A极板偏转，则A极板是发电机的负极，B正确； C．速度选择器选择的是带电粒子的速度，故丙图无法判断出带电粒子的电性，根据 可得粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 C错误； D．根据左手定则可知，带负电的载流子受到洛伦兹力方向向左，即向C端偏转，故稳定时C端电势低，D错误。 故选B。 2. 如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，该图中受安培力沿斜面向上，导体棒可能平衡，选项A正确； B．根据左手定则可知，该图中受安培力沿斜面向下，导体棒不可能平衡，选项B错误； C．根据左手定则可知，该图中受安培力垂直斜面向下，导体棒不可能平衡，选项C错误； D．根据左手定则可知，该图中受安培力垂直斜面向上，导体棒不可能平衡，选项D错误。 故选A。 3. 如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线（电子流）将（ ） A. 向纸内偏转 B. 向纸外偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转 【答案】C 【解析】 【详解】电流的周围存在磁场，根据右手螺旋定则判断出阴极射线管处的磁场方向垂直纸面向外，阴极射线（电子流）从负极流向正极，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向向上，所以阴极射线向上偏转。 故选C。 4. 如图所示，原来静止的弓形线圈通有逆时针方向的电流I，在其直径中点右侧放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以电流I，方向垂直纸面向里，此时环形线圈的运动情况是（　　） A. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点靠近直线电流 B. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点远离直线电流 C. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点靠近直线电流 D. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点远离直线电流 【答案】A 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则知，直线电流在A点的磁场方向竖直向上，与A点电流方向平行，所以A点不受安培力；取线圈上下位置一微元研究，如同所示 根据左手定则，所以圆形线圈将以直径AB为轴逆时针转动，在旋转的过成中，环形线圈会和固定不动的长直导线平行，此时电流方向同向，根据左手定则，会靠近直线电流。 故选A。 5. 如图，在方向垂直于纸面向里匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是     A. 中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B. 中沿顺时针方向，中沿顺时针方向 C. 中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 D. 中沿逆时针方向，中沿顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】PQ突然向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，中电流沿逆时针方向，PQRS中的电流产生的磁场向外增强，则T中的合磁场向里减弱，根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面内，则T中感应电流方向为顺时针。故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（ ） A. 轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同 B. 从点射出的粒子入射速度大小为 C. 从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力： 解得半径： 粒子运动的周期： 设粒子在磁场中转过的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间： 粒子速率不同运动轨迹不同，如果转过的圆心角相等，则粒子在磁场中的运动时间相等，如从ad边离开磁场的粒子在磁场中转过半个圆周，虽然运动轨迹不同，但运动时间都相同，为，A错误； B．从c点飞出的粒子半径： 解得速度：，B错误； C．从d点飞出的粒子运动时间为半个周期： C正确； D．根据C选项的分析可知，粒子从a点射入，从ad边飞出，所用时间均为半个周期，因此粒子在边界上出射点距a点越远，在磁场中运动的时间不一定越短，D错误。 故选C。 7. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1.2V B. 闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电 C. 闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W D. 闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为 故A错误； B．根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向，所以电容器的下极板带正电，故B错误； C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为 故C正确； D．闭合K，电路中的电流稳定后电容器两端的电压为 K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量，即 Q=CU=1.2×10-5C 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则 A. 金属杆的热功率为 B. 电路中感应电动势的大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 电路中感应电流的大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据公式，可得金属杆的热功率为 A正确； B．根据公式，可得导体棒切割磁感线产生感应电动势为 B错误； C．根据安培力公式，可得棒所受的安培力为 C错误； D．根据欧姆定律，可得感应电流的大小为 D错误。 故选A。 9. 如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（　　） A. 开关S闭合时，灯泡A一直不亮 B. 开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮 C. 开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭 D. 开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当S闭合时，由于L阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等，故两灯的亮度相同；但电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故AB错误； CD．当S断开时，B中电流消失，故立即熄灭；而A中由于电感中产生感应电动势，使A闪亮一下后逐渐熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图1所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。用I表示线圈中的感应电流，取顺时针方向的电流为正。则如图中的图象正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得 所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率。由图乙可知，0～1时间内，B增大，Φ增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则感应电流是逆时针的，因而是负值。所以可判断0～1s为负的恒值；1～2s为零；2～3s为为正的恒值。 故C正确，ABD错误。 故选C。 第II卷（非选择题） 二、实验题（本大题共1小题，第9题12分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置： ①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转（填“向左”“向右”或 “不”）； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S瞬间 【答案】 ①. 向右 ②. BD 【解析】 【详解】①[1]已知闭合开关瞬间，A线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转； ②[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，A错误； B．拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，B正确； C．变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，C错误； D．断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，D正确。 故选BD。 12. G为指针零刻度在中央灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁铁的运动方向是向___________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁铁下端为___________（填“N”或“S”）极。 【答案】 ①. 下 ②. S 【解析】 【详解】[1] 图乙中指针向左偏，可以知道线圈中感应电流的方向是顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入。 [2] 图丙中可以知道指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针（俯视），感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为N极，下端为S极。 三、计算题：本大题共3小题，第12题10分，第13题12分，第12题16分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案中必须明确数值和单位。 13. 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP=a，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子的运动轨迹，如图所示 根据几何关系可得 根据洛伦兹力提供向心力有 联立可得 【小问2详解】 带电粒子穿过第一象限所用的时间为， 所以 14. 如图甲所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。求： （1）金属线圈中产生的感应电动势； （2）0~2s时间内电阻两端的电压及电阻上产生的热量； （3）0~2s时间内通过电阻的电量。 【答案】（1）12V；（2）8V，12.8J；（3）1.6C 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律结合图像乙有 （2）根据闭合电路欧姆定律有 所以 根据焦耳定律有 （3）时间内通过电阻R的电量 15. 如图所示，两平行金属导轨MN、PQ的间距为d，且与水平面夹角为，导轨与定值电阻和相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab以某一速度沿导轨匀速下滑。已知金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，，金属棒与导轨始终接触良好。求： （1）流过金属棒ab的电流I。 （2）金属棒ab两端的电压。 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L过程中，通过电阻的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒ab下滑时受到的安培力 金属棒ab匀速下滑，有平衡方程 则解得流过金属棒ab的电流 （2）由欧姆定律及电路结构可得金属棒ab两端的电压 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L的过程中，通过金属棒ab的电荷量由法拉第电磁感应定律、电荷量的定义式联立可得 由于两电阻并联，故通过其中的电荷与阻值成反比，可得通过电阻的电荷量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 徐州市树恩中学2025.3高二年级 物理检测试卷 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得5分，选错得0分。 1. 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 2. 如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线（电子流）将（ ） A. 向纸内偏转 B. 向纸外偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转 4. 如图所示，原来静止的弓形线圈通有逆时针方向的电流I，在其直径中点右侧放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以电流I，方向垂直纸面向里，此时环形线圈的运动情况是（　　） A. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点靠近直线电流 B. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点远离直线电流 C. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点靠近直线电流 D. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点远离直线电流 5. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是     A. 中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B. 中沿顺时针方向，中沿顺时针方向 C. 中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 D. 中沿逆时针方向，中沿顺时针方向 6. 如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（ ） A. 轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同 B. 从点射出的粒子入射速度大小为 C. 从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短 7. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1.2V B. 闭合K，电路中电流稳定后，电容器的下极板带负电 C. 闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W D. 闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C 8. 如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则 A. 金属杆的热功率为 B. 电路中感应电动势大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 电路中感应电流的大小为 9. 如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（　　） A. 开关S闭合时，灯泡A一直不亮 B. 开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮 C. 开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭 D. 开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭 10. 如图1所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。用I表示线圈中的感应电流，取顺时针方向的电流为正。则如图中的图象正确的是（　　） A. B. C. D. 第II卷（非选择题） 二、实验题（本大题共1小题，第9题12分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置： ①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转（填“向左”“向右”或 “不”）； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S瞬间 12. G为指针零刻度在中央灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁铁的运动方向是向___________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁铁下端为___________（填“N”或“S”）极。 三、计算题：本大题共3小题，第12题10分，第13题12分，第12题16分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案中必须明确数值和单位。 13. 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP=a，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 14. 如图甲所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。求： （1）金属线圈中产生的感应电动势； （2）0~2s时间内电阻两端的电压及电阻上产生的热量； （3）0~2s时间内通过电阻的电量。 15. 如图所示，两平行金属导轨MN、PQ的间距为d，且与水平面夹角为，导轨与定值电阻和相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab以某一速度沿导轨匀速下滑。已知金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，，金属棒与导轨始终接触良好。求： （1）流过金属棒ab的电流I。 （2）金属棒ab两端的电压。 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L的过程中，通过电阻的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$