广东省肇庆中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

广东省肇庆中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．关于下列四幅图中的现象或原理解释说法正确的是（　　） A．图甲中人接触带电金属球，头发散开属于感应起电 B．图乙中用酒精灯给串联接入电路的灯丝加热，发现小灯泡变亮 C．图丙中相互靠近的两导线中通有异向电流 D．图丁中金属线圈在通入竖直向上的恒定电流导线右侧向右运动时，感应电流方向为顺时针方向 2．如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨与水平面成固定，导轨间距离为，电阻不计，一个阻值为的定值电阻与可变电阻并联接在两金属导轨的上端，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为．现将一质量为m、不计电阻的金属棒从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中与导轨接触良好，且始终与导轨保持垂直，改变可变电阻的阻值R，测定金属棒的最大速度，得到的关系如图乙所示，g取．则下列说法正确的是（　　） 图甲 图乙 A．金属棒的质量 B．金属棒的质量 C．定值电阻 D．定值电阻 3．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B，纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行，线框在水平向左的拉力作用下以速度v匀速进入磁场，则在线框进入磁场的过程中（　　） A．线框中感应电流的方向沿顺时针方向 B．拉力的大小等于 C．ad边两端的电压为BLv D．克服安培力做的功为 4．如图所示，整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计，现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以恒定角速度ω转过60°的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计）（　　） A．通过定值电阻的电流方向由b到a B．转动过程中棒两端的电动势大小不变 C．通过定值电阻的最大电流为 D．通过定值电阻的电荷量为 5．洛伦兹力演示仪可演示电子在磁场中做圆周运动，其结构如图所示。一对平行共轴的圆形励磁线圈前后放置，通电后在两线圈间产生匀强磁场，励磁电流越大，产生的磁感应强度越大。从玻璃泡内的电子枪逸出初速为零的电子，经电压为U的电场加速后从球心O的正下方S点水平向左射出，电子束使稀薄的气体发出辉光从而显示其径迹。关于电子的运动，下列说法正确的是（　　） A．增大加速电压U，圆形径迹的半径变大 B．增大加速电压U，电子运动的周期变长 C．增大励磁电流，圆形径迹的半径变大 D．增大励磁电流，电子运动的周期变长 6．如图所示，圆心为、半径为的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，、两点等高，点为圆弧轨道最低点，在轨道的左半边有方向垂直于轨道平面向里的匀强磁场，点为圆弧上的一点，连线与夹角为45°。一带负电的小球（可视为质点），从轨道右端点无初速度释放，运动过程中始终未脱离轨道，已知点在磁场内，重力加速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A．小球滑到轨道左侧后，不会到达点 B．小球经过点时的向心加速度大小为 C．小球由点滑到点与从点滑到点所用的时间相等 D．小球在磁场中，向左经过点时对轨道的压力大于向右经过点时对轨道的压力 7．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。则磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8． 磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，燃烧室在的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长，宽，高，等离子体的电阻率，外接电阻不为零，电流表视为理想电表，闭合开关，则以下判断中正确的是（　　） A．电阻两端的电压为 B．发电通道的上极板为电源正极 C．当外接电阻的阻值为时，发电机输出功率最大 D．增加磁感应强度B，电流表读数也会相应增大 9．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示是一块长为a、宽为b、高为c的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入的恒定电流方向向右。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压U，以此来控制屏幕的熄灭。则元件的（　　） A．前表面的电势比后表面的低 B．前、后表面间的电压U与a成正比 C．前、后表面间的电压U与b成正比 D．前、后表面间的电压U与c成反比 10．如图所示，可绕竖直轴自由转动的金属圆盘，半径am，电阻R=0.5，位于磁感应强度大小B=0.2T、方向竖直向下的匀强磁场中，在圆盘竖直轴处和边缘处通过电刷接入电路。已知电源的电动势E=3V，内阻，限流电阻。闭合开关圆盘开始旋转，经足够长时间后，电压表的示数为1V。不计一切阻力和电刷大小，则（　　） A．由上往下看，圆盘顺时针旋转 B．流过圆盘的电流为2A C．圆盘所受的安培力大小为N D．圆盘受到的安培力的功率为0.375W E．圆盘稳定转动的角速度为15s-1 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11．在“探究楞次定律”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如甲图中a所示，则与线圈C接线柱连接的是　 　（选填“A”或“B”）接线柱。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，则磁铁的P端是　 　极。（选填“N”或“S”） （3）将试验中的螺线管连接成图丁电路，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A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，从左向右看，金属环A中电流方向为　 　（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将　 　（选填“向左”或“向右”）运动。 12．要测量一节干电池的电动势和内阻，现有下列器材：电压表，电阻箱，定值电阻，开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于的阻值无法辨认，实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示，该表有“”、“”两个倍率。现用该表测量阻值小于的电阻。 （1）图2中表笔为　 　（选填“红”或“黑”）表笔。要测量应与　 　（选填“”或“”）相连。测量时指针位置如图3所示，欧姆表的读数为　 　。 （2）实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值，读出电压表对应的数据，建立坐标系，描点连线得到如图4所示的图线，则该电源的电动势　 　V，内阻　 　。（结果均保留三位有效数字） （3）经核实，电阻的测量值与真实值一致，实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值　 　（选填“小于”、“等于”或“大于”）真实值 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．间距为的光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计电动势为E的电源相连，右端与半径为L的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量电阻、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时细线水平，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，不考虑导体棒切割磁感线的影响，导轨电阻不计，，。回答下列问题： （1）磁场方向如何? （2）求电源电动势E大小： （3）若只将磁感应强度变为，导体棒在向上摆动过程中的最大速度是多大?（计算结果可用根号表示） 14．图甲所示电路中，匝数的圆形线圈与匀强磁场垂直放置，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，已知线圈的总电阻、横截面积，电路中的电阻、，电容器的电容，求： （1）线圈两端的电压U。 （2）电容器极板上所带的电荷量q。 15．如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限有一过坐标原点的曲线，该曲线及其上方有竖直向下的匀强电场。曲线上每个位置可连续发射质量为、电荷量为的粒子，粒子均以大小为的初速度水平向右射入电场，所有粒子均能到达原点，曲线上A点离轴的距离为，电场强度大小为。第四象限内（含边界）存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，为平行于轴且足够大的荧光屏，荧光屏可以上下移动，不计粒子重力及粒子间的相互作用，粒子打到荧光屏上即被吸收。 （1）求图中曲线方程； （2）若粒子运动中不会与荧光屏相碰，求从A点发射的粒子在磁场中运动时间； （3）若将荧光屏缓慢上下移动，求从A点至点发射的粒子打在荧光屏上的发光点间的最大距离。 答案解析部分 1．【答案】D 【知识点】电阻率；左手定则—磁场对通电导线的作用；楞次定律 2．【答案】C 【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题 【解析】【解答】当导体棒以最大速度向下滑动时，导体棒切割磁感线产生感应电动势为 由闭合电路欧姆定律有 此时棒受力平衡，有 联立可得 结合图像可知 解得 C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据导体棒切割磁场产生感应电动势得表达式，结合闭合电路欧姆定律可得出图像表达式，进而可得出结论。 3．【答案】B 【知识点】楞次定律；电磁感应中的能量类问题 4．【答案】B 【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量类问题 5．【答案】A 【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动 6．【答案】C 【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动 7．【答案】B 【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动 8．【答案】B,D 【知识点】磁流体发电机 【解析】【解答】A、根据磁流体发电机原理，等离子体在洛伦兹力作用下发生偏转分别打在上下极板，随电荷量的增大，两板电压增大，两极板间电场强度增大，等离子体最终受力平衡：，可得：U=Bdv=6×0.3×1000=1800v，由闭合电路欧姆定律可知，电阻R上的电压应小于1800v，A错误； B、根据左手定则可知，带正电的粒子受到向上的洛伦兹力向上偏转，上极板带正电，B正确； C、发电机内阻由电阻定律可得：，当R=r时，发电机的输出功率最大，C错误； D、由U=Bdv可知，增大磁感应强度B，电源电压增大，回路电流增大，D正确； 故答案为：BD 【分析】根据磁流体发电机原理电场力等于洛伦兹力，得出其电动势公式，利用左手定则判断正负粒子的受力方向从而确定极板正负极；根据电阻定律求解发电机内阻，由闭合电路电源最大输出功率的条件R＝r确定；由磁流体发电机电动势公式确定。 9．【答案】D 【知识点】洛伦兹力的计算；霍尔元件 10．【答案】C,D 【知识点】焦耳定律；闭合电路的欧姆定律；左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算 【解析】【解答】A．由图可知，闭合开关后电流从圆盘的圆心流向边缘处，根据左手定则可判断出安培力方向沿逆时针方向，故金属圆盘将逆时针旋转。故A错误。 B．根据，可知流过圆盘的电流为0.5A。故B错误。 C．圆盘所受的安培力大小为，C正确。 D．圆盘受到的安培力的功率为，D正确。 E．由，且有，两式联立可解得，E错误。 故选CD。 【分析】根据电磁感应和闭合电路欧姆定律分析。 1.掌握右手定则的应用，如分析磁场方向、导体切割方向。 2.熟练运用闭合电路欧姆定律。 3.掌握安培力公式的运用。 4.明白圆盘通电后转动，看成非纯电阻模型，安培力的功率相当于圆盘的机械功率。 5.明白圆盘通电后再安培力作用下转动，产生反电动势，当反电动势与圆盘的输出电压相等时，圆盘转动的角速度恒定。 11．【答案】B；S；逆时针；向左 【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；通电导线及通电线圈周围的磁场；楞次定律 12．【答案】（1）黑表笔；d；4 （2）1.43；2.25 （3）小于 【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；电池电动势和内阻的测量 【解析】【解答】（1）电流从红表笔流入，黑表笔流出，所以图2中a表笔为黑表笔； 该表有“”、“”两个倍率，欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻，所以“”倍率的内阻小于“”倍率的内阻，由于阻值小于，应选择“”倍率，故要测量应与d相连； 如图3所示，欧姆表的读数为 （2）由闭合电路欧姆定律 化简可得 由图可知 ， 联立解得，该电源的电动势为 内阻为 （3）由图1可知，误差来源于电压表分流，则根据闭合电路欧姆定律 化简可得 对比 可得 综上：第1空：黑表笔；第2空：d；第3空：4；第4空：1.43；第5空：2.25；第6空：小于 【分析】（1）根据表笔连接电流红进黑出判断；根据欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻，阻值小于，应选择“”倍率，倍率越小内阻越小，应使c接d；根据欧姆表读数法正确读数； （2）根据闭合电路欧姆定律求解 表达式，结合图像斜率、截距联立方程组求解； （3）结合电路图可知误差在于电压表的分流，依次根据闭合电路欧姆定律求解 表达式分析判断。 （1）[1]电流从红表笔流入，黑表笔流出，所以图2中a表笔为黑表笔； [2]该表有“”、“”两个倍率，欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻，所以“”倍率的内阻小于“”倍率的内阻，由于阻值小于，应选择“”倍率，故要测量应与d相连； [3]如图3所示，欧姆表的读数为 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律 化简可得 由图可知 ， 联立解得，该电源的电动势为 内阻为 （3）由图1可知，误差来源于电压表分流，则根据闭合电路欧姆定律 化简可得 对比 可得 13．【答案】解：（1）根据左手定则知磁场方向竖直向下；（2）导体棒从开始到细线水平的过程中有重力和安培力做功，由动能定理得 又 根据闭合电路的欧姆定律得 代入数据解得 （3）若只将磁感应强度变为 则安培力为 重力 则当速度最大时细绳的方向与竖直方向的夹角为 即 根据动能定理 解得 【知识点】动能定理的综合应用；安培力的计算；欧姆定律的内容、表达式及简单应用 【解析】【分析】（1）由于绳子处于绷紧可以判别安培力的方向，结合左手定则可以判别磁场的方向； （2）导体棒从开始到细线水平的过程中，利用动能定理结合安培力做功可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出电动势的大小； （3）已知磁感应强度的大小，结合安培力的表达式可以求出安培力的大小；利用力的合成结合动能定理可以求出导体棒的最大速度。 14．【答案】（1）根据题意可知，线圈充当电源，线圈两端的电压为外电压 根据乙图可知感应电动势为 代入数据得 （2）根据电容器极板上电势差为两端电压可知 根据电容定义式可知 【知识点】含容电路分析；感应电动势及其产生条件 【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据闭合回路欧姆定律求解电压； （2）根据闭合回路欧姆定律求解电压，根据电容定义式求解电荷量。 15．【答案】（1）（） （2） （3） 【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动 1 学科网（北京）股份有限公司 $$