精品解析：四川省绵阳南山中学实验学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

绵阳南山中学实验学校高2023级高二（下）3月月考 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 命题人： 审题人： 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. 在长直通电螺线管中通入变化的电流i（如图所示电流的方向周期性改变），并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为v的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是（　　） A. 变速直线运动 B. 来回往复运动 C. 匀速直线运动 D. 曲线运动 2. 一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线中电流方向由左指向右。当导线以其中点O为轴顺时针转过90°的过程中，导线受到的安培力（　　） A. 大小不变，方向不变 B. 由0增至最大，方向时刻变 C. 由最大减小至0，方向不变 D. 由0增至最大，方向不变 3. 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( ) A. B. C. D. 4. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则关于线圈描述错误的是（　　） A. t=0时感应电动势最大 B. t=0.05s时感应电动势为零 C. 0~0.05s这段时间内的平均感应电动势为0.2V D. 0~0.05s这段时间内的平均感应电动势为0.4V 5. 如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有ma＝mb＜mc＝md，以不等的速度va＜vb＝vc＜vd进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( ) A. 射向P1的是a离子 B. 射向P2的是b离子 C. 射到A1的是c离子 D. 射到A2的是d离子 6. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（　　） A. 从a到b，上极板带正电 B. 从a到b，下极板带正电 C. 从b到a，上极板带正电 D. 从b到a，下极板带正电 7. 如图所示，半径为R的n匝线圈套在边长为a的正方形ABCD之外，匀强磁场垂直穿过该正方形。当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势的大小为（　　） A. πR2 B. a2 C. nπR2 D. na2 8. 带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场如图所示，运动中经过b点，。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为（　　） 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. 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是 A. 导线框abcd中有顺时针感应电流 B. 导线框abcd中有逆时针的感应电流 C. 导线框所受的安培力的合力向左 D. 导线框所受的安培力的合力向右 10. 如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场，设电子质量为m、电荷量为e，则（　　） A. 正、负电子在磁场中运动的半径相同但周期不同 B. 正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等 C. 正、负电子在磁场中运动的时间差是 D. 正、负电子在磁场中运动的时间差是 11. 电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是 A. 只将轨道长度L变为原来2倍 B. 只将电流I增加至原来的2倍 C. 只将弹体质量减至原来的一半 D. 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变 12. 如图所示，有两根和水平方向成α（α<90°）角光滑平行的金属轨道（电阻不计），上端接有滑动变阻器R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属杆从轨道上由静止滑下且始终与导轨接触良好．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（　　） A. 如果B增大，vm将变大 B. 如果α变大（仍小于90°），vm将变大 C. 如果R变大，vm将变大 D. 如果m变小，vm将变大 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. 如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡。然后使电流I反向，这时要在天平的_______（填“左”或“右”）盘上加质量为2×10-2kg的砝码，才能使天平重新平衡。则磁场对bc边作用力F=_______N。若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I=0.1A，bc边长度为10cm，则该磁场的磁感应强度B=_______T。（g取10m/s2）  14. 图为“研究电磁感应现象”的实验装置，小的螺线圈为原线圈，接电源和滑动变阻器，大的螺线圈为副线圈，接灵敏电流表。 （1）将图中所缺导线补接完整（要求滑动变阻器滑片向右移时，电阻减小）。____ （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入绕圈时，灵敏电流表指针将向____偏转一下； ②原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片迅速向左拉时，灵敏电流表指针将向____偏转一下。 ③原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片慢速向左拉，和快速向右拉，两种方式比较，快速向右拉时灵敏电流表指针偏转角度更_______。（填“大”或“小”） （3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，且原副线圈绕向已知，则副线圈电路中将（　　） A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C 不能用楞次定律判断感应电动势方向 D. 可以用楞次定律判断感应电动势方向 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕轴转动。现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t转动到竖直位置，此时ab边的速度为v。 （1）求此过程中，导线框产生的平均感应电动势的大小。 （2）当导线框转动到竖直位置时，求导线框中感应电动势的大小。 16. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0．5 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）通过导体棒的电流大小； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力大小。 17. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，求 （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度v0的大小； （3）A点到x轴的高度h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳南山中学实验学校高2023级高二（下）3月月考 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 命题人： 审题人： 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. 在长直通电螺线管中通入变化的电流i（如图所示电流的方向周期性改变），并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为v的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是（　　） A. 变速直线运动 B. 来回往复运动 C. 匀速直线运动 D. 曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】电流周期性变化，所产生的磁场周期性变化，根据右手螺旋定则，可知螺线管内的磁场与电子运动方向平行，电子不受洛伦兹力，因此电子做匀速直线运动。 故选C。 2. 一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线中电流方向由左指向右。当导线以其中点O为轴顺时针转过90°的过程中，导线受到的安培力（　　） A. 大小不变，方向不变 B. 由0增至最大，方向时刻变 C. 由最大减小至0，方向不变 D. 由0增至最大，方向不变 【答案】D 【解析】 【详解】设电流与磁场的夹角为θ，导体棒受的安培力为 其中θ从0增大到90°，sinθ由0增加到1，故可知安培力由零逐渐增大，根据左手定则，安培力垂直与电流方向和磁场方向构成的平面，一直不变。 故选D。 3. 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】导体棒在磁场中，故安培力为 故选D。 4. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则关于线圈描述错误的是（　　） A. t=0时感应电动势最大 B. t=0.05s时感应电动势为零 C. 0~0.05s这段时间内的平均感应电动势为0.2V D. 0~0.05s这段时间内的平均感应电动势为0.4V 【答案】C 【解析】 【详解】A．t=0时磁通量为零，磁通量变化率最大，可知感应电动势最大，选项A正确； B．t=0.05s时，磁通量最大，磁通量变化率为零，则感应电动势为零，选项B正确； CD．0~0.05s这段时间内的平均感应电动势为 选项C错误，D正确。 此题选择不正确的，故选C。 5. 如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有ma＝mb＜mc＝md，以不等的速度va＜vb＝vc＜vd进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( ) A. 射向P1的是a离子 B. 射向P2的是b离子 C. 射到A1的是c离子 D. 射到A2的是d离子 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：通过在磁场中偏转知，粒子带正电．在速度选择器中，有qE=qvB．，只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器．所以只有b、c两粒子能通过速度选择器．a的速度小于b的速度，所以a的电场力大于洛伦兹力，a向P1板偏转．故A正确，B错误．只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2，根据，知质量大的半径大，知射向A1的是b离子，射向A2的是c离子．故C、D错误． 故选A． 考点：速度选择器；带电粒子在匀强磁场中的而运动. 6. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（　　） A. 从a到b，上极板带正电 B. 从a到b，下极板带正电 C. 从b到a，上极板带正电 D. 从b到a，下极板带正电 【答案】B 【解析】 【详解】当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈产生的感应磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向沿线圈盘旋而下。由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向由a到b，线圈对电容器充电，使得下极板带正电，上极板带负电。 故选B。 7. 如图所示，半径为Rn匝线圈套在边长为a的正方形ABCD之外，匀强磁场垂直穿过该正方形。当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势的大小为（　　） A. πR2 B. a2 C. nπR2 D. na2 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，线圈中磁场的面积为a2，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势大小 E＝n＝na2 故选D。 8. 带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场如图所示，运动中经过b点，。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，即 得 如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有 得 所以 故C正确，ABD错误。 故选C。 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. 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是 A. 导线框abcd中有顺时针感应电流 B. 导线框abcd中有逆时针的感应电流 C. 导线框所受的安培力的合力向左 D. 导线框所受的安培力的合力向右 【答案】BD 【解析】 【详解】试题分析：当导线 MN中的电流增大时，通过导线框中的磁场方向向里且增加，根据楞次定律可知导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，A错，B对；由左手定则可知，ab处的安培力方向向右，cd处的安培力方向向左，离导线越近，磁感应强度越大，ab处的安培力大于cd处的安培力，所以导线框所受的安培力的合力向右，C错，D对．所以本题选择BD． 考点：楞次定律、安培力 10. 如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场，设电子质量为m、电荷量为e，则（　　） A. 正、负电子在磁场中运动的半径相同但周期不同 B. 正、负电子从磁场中射出点到O点距离相等 C. 正、负电子在磁场中运动的时间差是 D. 正、负电子在磁场中运动的时间差是 【答案】BC 【解析】 【详解】A．正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示， 由 解得 粒子运动的周期 所以正、负电子在磁场中运动的半径和周期相同，故A错误； B．由图根据几何关系可知，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等，都等于d=r，故B正确； CD．正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间为 负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间为 射出的时间差为 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是 A. 只将轨道长度L变为原来的2倍 B. 只将电流I增加至原来的2倍 C. 只将弹体质量减至原来的一半 D. 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变 【答案】BD 【解析】 【详解】试题分析：通电的弹体在轨道上只受安培力作用，根据动能定理可得，因为磁感应强度的大小与I成正比，即，联立解得，若只将轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的倍，若只将电流I增加至原来的2倍，则速度变为原来的2倍，若将弹体质量减至原来的一半，则速度变为原来的倍，将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的2倍，故BD正确； 考点：考查了安培力，动能定理 12. 如图所示，有两根和水平方向成α（α<90°）角的光滑平行的金属轨道（电阻不计），上端接有滑动变阻器R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属杆从轨道上由静止滑下且始终与导轨接触良好．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（　　） A. 如果B增大，vm将变大 B. 如果α变大（仍小于90°），vm将变大 C. 如果R变大，vm将变大 D. 如果m变小，vm将变大 【答案】BC 【解析】 【详解】金属杆由静止开始下滑的过程中，其受力情况如图所示 根据牛顿第二定律得 mgsin α-=ma 所以金属杆由静止开始做加速度逐渐减小的加速运动，当a=0时达到最大速度vm，即 mgsin α= 可得 vm= 故选BC。 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. 如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡。然后使电流I反向，这时要在天平的_______（填“左”或“右”）盘上加质量为2×10-2kg的砝码，才能使天平重新平衡。则磁场对bc边作用力F=_______N。若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I=0.1A，bc边长度为10cm，则该磁场的磁感应强度B=_______T。（g取10m/s2）  【答案】 ①. 左 ②. 0.1 ③. 1 【解析】 【详解】[1]根据开始时线圈受安培力向上，当通入电流反向时，线圈所受安培力方向竖直向下，则要使得天平处于平衡状态要在天平的左盘中加砝码； [2]开始时 磁场反向时 可得 [3]磁场对bc边作用力F安=NBIL 可得 14. 图为“研究电磁感应现象”的实验装置，小的螺线圈为原线圈，接电源和滑动变阻器，大的螺线圈为副线圈，接灵敏电流表。 （1）将图中所缺的导线补接完整（要求滑动变阻器滑片向右移时，电阻减小）。____ （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入绕圈时，灵敏电流表指针将向____偏转一下； ②原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片迅速向左拉时，灵敏电流表指针将向____偏转一下。 ③原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片慢速向左拉，和快速向右拉，两种方式比较，快速向右拉时灵敏电流表指针偏转角度更_______。（填“大”或“小”） （3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，且原副线圈绕向已知，则副线圈电路中将（　　） A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C. 不能用楞次定律判断感应电动势方向 D. 可以用楞次定律判断感应电动势方向 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 左 ③. 大 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，说明磁通量增加时电流表指针右偏，那么合上开关后可能出现的情况有: ①[1]将原线圈迅速插入绕圈时，磁通量增加，可知灵敏电流表指针将向右偏转一下；  ②[2]原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片迅速向左拉时，电阻增加，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流表指针将向左偏转一下。 ③[3]原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器滑动片慢速向左拉，和快速向右拉，两种方式比较，快速向右拉时电流变化较快，穿过线圈的磁通量变化快，感应电动势较大，则感应电流较大，灵敏电流表指针偏转角度更大。 【小问3详解】 AB．电路不闭合，仍可产生感应电动势，有电磁感应现象，只是不能形成感应电流，故A错误，B正确； CD．能用楞次定律判断感应电动势方向，故C错误，D正确。 故选BD 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕轴转动。现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t转动到竖直位置，此时ab边的速度为v。 （1）求此过程中，导线框产生的平均感应电动势的大小。 （2）当导线框转动到竖直位置时，求导线框中感应电动势的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可知平均感应电动势 （2）导线框运动到竖直位置时感应电动势 16. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0．5 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）通过导体棒的电流大小； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力大小。 【答案】（1）1.5 A；（2）0.3 N；（3）0.06 N 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得 I==1.5 A （2）导体棒受到的安培力 F安=BIL=0.3 N （3）对导体棒受力分析如图所示，将重力分解，有 F1=mgsin 37°=024 N F1<F安，根据平衡条件得 mgsin 37°+Ff=F安 解得 Ff=0.06 N 17. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，求 （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度v0的大小； （3）A点到x轴的高度h。 【答案】（1），电场强度方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）重力与电场力平衡，可得 解得 方向竖直向上； （2）因为圆周运动的半径可由 可得 洛伦兹力提供向心力可得 解得 M点的速度为 又因为 所以 （3）由动能定理可得 解得 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $