精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024-2025学年第一学期第三次考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分。） 1. 如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为va<vb=vc<vd，质量关系为ma=mb<mc=md。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（　　） A. 射向A2的是d粒子 B. 射向P2的是b粒子 C. 射向A1的是c粒子 D. 射向P1的是a粒子 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】BD．根据粒子在磁场B2中的偏转方向，由左手定则可知，粒子带正电。粒子能通过速度选择器时有qE=qvB，可得 结合题意可知，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所受的静电力大于洛伦兹力，a向P1板偏转，d的速度大于b的速度，所以d所受的静电力小于洛伦兹力，d向P2板偏转，故B错误，D正确； AC．只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2，根据知，质量大的轨道半径大，则射向A1的是b粒子，射向A2的是c粒子，故A、C错误。 故选D。 2. 如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁场方向水平向里。一个带正电荷的粒子，以某一速度由小孔O沿右上方射入磁场区域，速度方向与匀强磁场方向垂直。设该粒子撞上平板MN时立刻被平板吸收，不计粒子重力。下列图中表示该带正电荷的粒子的运动轨迹，其中大致正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于粒子带正电，由左手定则可知，粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力指向左上方，即粒子向左偏，由对称性可知，粒子的运动轨迹如C所示 故选C。 3. 回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是 A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大 C. 增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大 D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据回旋加速器的原理，每转一周粒子被加速两次，交流电完成一次周期性变化，粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，则有： 解得： 粒子做圆周运动的周期： 交流电源的频率： 解得： 可知交流电源的频率不可以任意调节．故A错误； BC.质子加速后的最大轨道半径等于D型盒的半径，洛伦兹力提供向心力，则有： 解得粒子的最大运行速度： 质子获得的最大动能： 解得： 可知增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大，粒子被加速后获得的最大动能与加速电压无关．故B正确，C错误； D.质子完成一次圆周运动被电场加速2次，由动能定理得： 经过的周期个数为： 质子在D型盒磁场内运动的时间： 则有： 所以质子在狭缝内运动的时间： 可见U越大，越小；B越大，t越大．故D错误． 4. 下列说法正确的是（　　） A. 法拉第最早提出了“场”的概念，奥斯特揭示了电流的磁效应 B. 地球的地理两极与地磁两极重合，地理南极对应地磁南极 C. 磁场是一种为研究物理问题而假想的物质 D. 场强和磁感应强度都采用了比值定义法，它们方向与力的方向相同或相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．法拉第最早提出了“场”的概念，奥斯特揭示了电流的磁效应。故A正确； B．地球的地理两极与地磁两极并不重合，地理南极在地磁北极附近，故B错误； C．磁场是真实存在的物质，而磁感线是为研究物理问题而假想的曲线，故C错误； D．场强和磁感应强度都采用了比值定义法，电场的方向与电场力力的方向相同或相反，磁场的方向与安培力的方向垂直。故D错误。 故选A。 5. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中（　　） A. 感应电动势大小不变，且＞ B. 感应电动势大小不变，且＜ C. 由于速率不断增大所以感应电动势不断变大，且＞ D. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且＜ 【答案】A 【解析】 【详解】设金属杆ab水平抛出时的初速度为v0，金属杆水平抛出后，将切割磁感线产生感应电动势，由于磁感线竖直向上，所以有效的切割速度就是金属杆的水平速度，而平抛运动水平方向做匀速运动，水平分速度保持不变，始终等于v0，则ab产生的感应电动势为 E=BLv0 保持不变，根据右手定则判断可知，ab中感应电动势方向为b→a，所以a＞b； 故选A。 6. 如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　） A. 拨至M端或N端，圆环都向左运动 B. 拨至M端或N端，圆环都向右运动 C. 拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D. 拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 【答案】B 【解析】 【详解】无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。 故选B。 7. 如图所示，光滑金属导轨上有两导体棒cd和ef，匀强磁场垂直于导轨平面．由于ef受外力沿导轨运动，从而使cd向右运动起来，则cd上感应电流的方向及ef的运动方向为（ ） A. c→d，向右 B. c→d，向左 C. d→c，向右 D. d→c，向左 【答案】A 【解析】 【详解】ef受外力沿导轨运动，回路中产生感应电流，cd受安培力后，向右运动，据左手定则可得，cd中电流方向由c→d，ef中电流方向由f→e，由右手定则可知，ef的运动方向向右．故A项正确，BCD三项错误． 二、多选题（本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中：（ ） A. 微粒的动能可能增加 B. 微粒的机械能不变 C. 有的微粒可以做匀速圆周运动 D. 有的微粒可能做匀速直线运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如果电荷向下偏转，则电场力做正功，重力做正功，,根据动能定理可以知道,物体的动能增加；如果电荷向上偏转,则电场力做正功,重力做负功,如果电荷克服重力所做的功大于电场力所做的功,即合外力做负功,根据动能定理可以知道,物体的动能减小，故A正确; B．因为在电荷运动过程中电场力始终做正功,故电荷的机械能始终增加,故B错误; C．如果微粒所受的重力等于电场力,则该微粒做匀速圆周运动，而重力方向竖直向下,电场力方向方向水平向右，故重力不可能等于电场力,故微粒不可能做匀速圆周运动,故C错误; D．根据题意可以知道正电荷若初速度方向沿右上方,则洛伦兹力的方向沿左上方,故如果洛伦兹力在水平方向的分量等于电场力,洛伦兹力在竖直方向的分量等于重力,则微粒做匀速直线运动,所以D正确的. 故选AD. 9. 如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（ ） A. 微粒一定带负电 B. 微粒可能做匀变速运动 C. 微粒的电势能一定增加 D. 微粒的机械能一定增加 【答案】AD 【解析】 【详解】 AB．如图所示，根据做直线运动的条件和受力情况可以知道，微粒一定带负电，因为洛伦兹力与速度有关，所以只能做匀速直线运动，所以A正确，B错误. C．因为电场力向左,对微粒做正功,电势能一定减小，故C错误. D．因为洛伦兹力不做功，由能量守恒可以知道，电势能减小，机械能一定增加，所以D正确. 10. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出．在其他条件不变的情况时，下列说法正确的是(　 ) A. 速度越大时，拉力做功越多 B. 线圈电阻越大时，拉力做功越多 C. 线圈边长L2越大时，拉力做功越多 D. 线圈边长L1越大时，拉力做功越多 【答案】ACD 【解析】 【详解】将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出过程，线圈中产生的感应电动势 E=BL1v；感应电流 I=E/R；线圈所受的安培力F安=BIL1，联立得：F安=；因线圈匀速运动，则拉力 F=F安．拉力做功 W=FL2=则知，速度越大，边长L1越大，边长L2越大，拉力做功都越多，而线圈电阻越大，拉力做功越小．故选ACD． 点睛：线圈在磁场中受到的安培力与运动速度关系的推导是解决本题的关键．通过本题让学生掌握去寻找要求的量与已知量的关系，其他不变的量均可去除． 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则螺线管中产生的感应电动势大小为________，闭合S，电路中的电流稳定后，全电路电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为__________，闭合S，电路中的电流稳定后，电容器所带的电荷量为________。 【答案】 ①. ②. 逆时针 ③. ④. 【解析】 【分析】 【详解】[1]根据法拉第电磁感应定律得 代入数据解得螺线管中产生的感应电动势大小为 [2]根据楞次定律知，电流方向为逆时针。 [3]根据全电路欧姆定律得 根据 解得电阻的电功率为 [4]电容器两端的电压 电容器所带的电荷量 12. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置． （1）如图，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处． （选填“偏转”或“不偏转”） ①磁体不动,使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线．电流表的指针_____________ ②导体AB不动，使磁体左右运动．电流表的指针_________ （2）如图，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针________（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 【答案】 ①. 不偏转 ②. 偏转 ③. 向右偏 【解析】 【详解】（1）①[1]．磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转； ②[2]．导体AB不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转； （2）[3]．在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电阻变大，电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，则会观测到电流表的指针向右偏． 13. 如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距，左端接一电阻，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac（长为）垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以的速度水平向右匀速滑动时，求： （1）ac棒中感应电动势的大小； （2）通过ac棒中感应电流的大小及方向； （3）运动后3s到5s回路中的磁通量的变化量。 【答案】（1） （2），电流由c流向a （3） 【解析】 【小问1详解】 ac棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小为 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律，可知通过ac棒中感应电流的大小为 由右手定则知，ac棒中的感应电流方向由c流向a。 【小问3详解】 运动后3s到5s回路中的磁通量的变化量为 14. 如图所示，电源电动势E＝2.4 V，内阻r＝0.4 Ω，电阻R2＝0.2 Ω，CD、EF为竖直平面内两条平行导轨，处在与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，其电阻忽略不计，ab为金属棒，质量m＝5 g，在导轨间的长度l＝25 cm，电阻R1＝0.2 Ω，ab可在光滑导轨上自由滑动且与导轨接触良好，滑动时保持水平，g取10 m/s2，求： （1）S断开ab保持静止时，B的大小； （2）S接通瞬间，金属棒的加速度。 【答案】（1）5×10－2 T；（2）4 m/s2，方向竖直向下 【解析】 【分析】 【详解】（1）S断开时 由平衡条件知 解得 （2）S接通时 通过电源的电流 通过金属棒的电流 由牛顿第二定律得，金属棒的加速度 ＝4 m/s2 方向竖直向下。 15. 真空区域有宽度为、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。MN边界上有一个点状的粒子放射源S，它可以向各个方向发射质量为m、电荷量为+q（q>0）、速率为v（未知）的带电粒子。若粒子沿着与MN夹角为37°的方向射入磁场中，刚好未能从PQ边界射出，在磁场中运动时间t（未知）后从MN边界离开。不计粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）带电粒子在磁场中运动的速率v和时间t； （2）PQ边界有粒子射出的长度x。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子刚好未能从边界射出磁场，轨迹如图所示 根据几何关系可知 解得 根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子运动的周期 粒子运动的时间 【小问2详解】 当粒子初速度平行MN时，轨迹如图所示 根据几何关系可知 由图甲知 则PQ边界有粒子射出的长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期第三次考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分。） 1. 如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为va<vb=vc<vd，质量关系为ma=mb<mc=md。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（　　） A. 射向A2的是d粒子 B. 射向P2的是b粒子 C. 射向A1的是c粒子 D. 射向P1的是a粒子 2. 如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁场方向水平向里。一个带正电荷的粒子，以某一速度由小孔O沿右上方射入磁场区域，速度方向与匀强磁场方向垂直。设该粒子撞上平板MN时立刻被平板吸收，不计粒子重力。下列图中表示该带正电荷的粒子的运动轨迹，其中大致正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是 A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大 C. 增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大 D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少 4. 下列说法正确的是（　　） A. 法拉第最早提出了“场”的概念，奥斯特揭示了电流的磁效应 B. 地球的地理两极与地磁两极重合，地理南极对应地磁南极 C. 磁场是一种为研究物理问题而假想的物质 D. 场强和磁感应强度都采用了比值定义法，它们方向与力的方向相同或相反 5. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中（　　） A. 感应电动势大小不变，且＞ B. 感应电动势大小不变，且＜ C. 由于速率不断增大所以感应电动势不断变大，且＞ D. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且＜ 6. 如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　） A. 拨至M端或N端，圆环都向左运动 B. 拨至M端或N端，圆环都向右运动 C. 拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D. 拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 7. 如图所示，光滑金属导轨上有两导体棒cd和ef，匀强磁场垂直于导轨平面．由于ef受外力沿导轨运动，从而使cd向右运动起来，则cd上感应电流的方向及ef的运动方向为（ ） A. c→d，向右 B. c→d，向左 C. d→c，向右 D. d→c，向左 二、多选题（本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中：（ ） A. 微粒的动能可能增加 B. 微粒的机械能不变 C. 有的微粒可以做匀速圆周运动 D. 有的微粒可能做匀速直线运动 9. 如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（ ） A. 微粒一定带负电 B. 微粒可能做匀变速运动 C. 微粒的电势能一定增加 D. 微粒的机械能一定增加 10. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出．在其他条件不变的情况时，下列说法正确的是(　 ) A. 速度越大时，拉力做功越多 B. 线圈电阻越大时，拉力做功越多 C. 线圈边长L2越大时，拉力做功越多 D. 线圈边长L1越大时，拉力做功越多 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则螺线管中产生的感应电动势大小为________，闭合S，电路中的电流稳定后，全电路电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为__________，闭合S，电路中的电流稳定后，电容器所带的电荷量为________。 12. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置． （1）如图，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处． （选填“偏转”或“不偏转”） ①磁体不动,使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线．电流表的指针_____________ ②导体AB不动，使磁体左右运动．电流表的指针_________ （2）如图，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针________（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 13. 如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距，左端接一电阻，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac（长为）垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以的速度水平向右匀速滑动时，求： （1）ac棒中感应电动势的大小； （2）通过ac棒中感应电流的大小及方向； （3）运动后3s到5s回路中的磁通量的变化量。 14. 如图所示，电源电动势E＝2.4 V，内阻r＝0.4 Ω，电阻R2＝0.2 Ω，CD、EF为竖直平面内两条平行导轨，处在与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，其电阻忽略不计，ab为金属棒，质量m＝5 g，在导轨间的长度l＝25 cm，电阻R1＝0.2 Ω，ab可在光滑导轨上自由滑动且与导轨接触良好，滑动时保持水平，g取10 m/s2，求： （1）S断开ab保持静止时，B的大小； （2）S接通瞬间，金属棒的加速度。 15. 真空区域有宽度为、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。MN边界上有一个点状的粒子放射源S，它可以向各个方向发射质量为m、电荷量为+q（q>0）、速率为v（未知）的带电粒子。若粒子沿着与MN夹角为37°的方向射入磁场中，刚好未能从PQ边界射出，在磁场中运动时间t（未知）后从MN边界离开。不计粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）带电粒子在磁场中运动的速率v和时间t； （2）PQ边界有粒子射出的长度x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $