精品解析：湖南省娄底市涟源市第二中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2025年三月高二月考物理试卷 总分100分 考试时间75分钟 一、单选题（每题4分） 1. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向上，故A错误； B．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向下，故B正确； C．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故C错误； D．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，不计空气阻力则小球在板间运动过程中（ ） A. 动能将会减小 B. 电势能将会减小 C. 机械能将会减小 D. 小球带负电 【答案】C 【解析】 【详解】小球从A点滑下进入复合场区域时沿水平方向做直线运动，则小球受力平衡，判断可知小球带正电，则有mg＝qE＋qvB 从C点滑下刚进入复合场区域时，其速度小于从A点滑下时的速度，则有 小球向下偏转，重力做正功，静电力做负功，因为mg>qE，则合力做正功，小球的电势能和动能均增大，根据能量守恒可知，机械能减小。 故选C。 3. 如图所示，平行长直金属导轨AB、CD水平放置，间距为d，电阻不计。左侧接电动势为E、内阻r的电源。导体棒静止放在导轨上，与轨道CD间的夹角θ=30°，MN两点间电阻为R且与轨道接触良好。导轨所在区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。则导体棒所受安培力的大小为（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导体棒连入电路的实际阻值为R，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流 导体棒MN的长度 故导体棒所受安培力 故选C。 4. 如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律 因两圆环半径之比为，磁感应强度均匀增大，则 根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向；根据闭合电路欧姆定律可知 则 故选D。 5. 如图所示，两相邻宽度均为L的有界匀强磁场，其磁场方向相反，磁感应强度大小均为B。边长为L、电阻为R的单匝正方形线框abcd的ab边与磁场左边界共线，线框在外力作用下，以速度v匀速穿越有界磁场。以ab边刚进入磁场为计时零点，规定线框中感应电流i逆时针方向为正方向，力方向向右为正方向，ab边所受安培力为，外力为F，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】时间内，由楞次定律可知，电流方向逆时针，感应电动势 感应电流为 ab两点间的电势差 ab所受的安培力大小为 方向向左，外力方向向右； 时间内，由楞次定律可知，电流方向顺时针，感应电动势 感应电流为 ab两点间的电势差 ab所受的安培力大小为 方向向左，cd所受的安培力大小也为 方向向左，则外力方向向右； 时间内，由楞次定律可知，电流方向逆时针，感应电动势 感应电流为 ab两点间的电势差 ab所受的安培力大小为 cd所受的安培力大小为 方向向左，则外力方向向右；综合分析可知选项B正确。 故选B。 6. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子的比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中逆时针偏转，根据左手定则可知粒子带正电，选项A错误； BC．在加速电场中 在磁场中有 解得， 选项B正确，C错误； D．在速度选择器中 解得 选项D错误。 故选B。 二、多选题（每题5分） 7. 一带电粒子以初速v0进入匀强磁场中，则粒子（只受洛沦磁力）可能运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀速圆周运动 D. 匀变速曲线运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当粒子速度方向与磁场方向平行时，粒子所受洛沦磁力0，即粒子不受外力作用，此时粒子做匀速直线运动，故A正确； BD．若粒子速度方向不与磁场方向平行，此时所受洛伦兹力不为0，由于洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，则洛伦兹力大小不变，方向变化，粒子此时的加速度发生变化，粒子不可能做匀变速直线运动，也不可能做匀变速曲线运动，故BD错误； C．当粒子速度方向与磁场方向垂直时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故C正确。 故选AC。 8. 如图所示，电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为，通过小灯泡E的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯E闪亮短暂过程中（　　） A. 线圈L两端a端电势高于b端 B. 线圈L中电流逐渐减为零 C. 小灯泡E中电流由逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡E中电流由逐渐减为零，方向不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．迅速断开开关S时，线圈产生自感电动势，相当于电源，b端相当正极，a相当于负极，b端电势高于a端，故A错误； B．迅速断开开关S时，线圈中电流开始减小，磁通量开始减小产生自感电动势，阻碍电流的减小，则线圈中电流逐渐减小为零，故B正确； CD．迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡E，灯泡E中电流由逐渐减为零，方向与相反，故C正确，D错误。 故BC。 9. 如图所示，左右边界平行（上下无边界）的匀强磁场宽度为d、方向垂直纸面向外，两个带等量异种电荷的粒子a和粒子b，分别以垂直于磁场方向的速度和同时由O点出发射入磁场，入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子同时到达P点，OP连线与磁场边界垂直，忽略两粒子重力、大小、相互作用。关于粒子a、b，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径之比 B. 轨道半径之比 C. 质量之比 D. 质量之比 【答案】AC 【解析】 【详解】如图所示 AB．由图可知，根据几何关系 可得轨道半径之比为 故A正确，B错误； CD．因为粒子a、b在磁场中运动的时间相等，故 可得两粒子的质量之比为 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，宽度的区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里。一正方形导线框abcd，从距磁场上边界高度处自由下落，其下边ab刚进入磁场和刚离开磁场时的速度相同。已知线框质量，边长，电阻，g取，则（ ） A. 线框刚进入磁场时线框中有逆时针方向的电流 B. 线框完全离开磁场时的速度为 C. 线框在穿越磁场过程中产生的热量为0.02J D. 线框穿越整个磁场所用时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知电流方向为逆时针，故A正确； B．设线框刚进入磁场的速度为v，则，线框完全离开磁场时的速度为，由题意可知线框从完全进入磁场到即将离开磁场过程中只受重力，则有 可得 故B错误； C．由能量守恒可得 解得 故C错误； D．线框进入和离开的过程所用时间相同为t， 可得 完全进入磁场到刚要离开磁场所用时间为，根据 解得 故总时间为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干实验步骤如下： （1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录________（填物理量名称及符号），在天平的________（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡； （2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的________（选填“左盘”“右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡； （3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B=________（用上述物理量表示）。 【答案】 ①. 灵敏电流计的读数I ②. 左盘 ③. 右盘 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]实验中闭合开关S，应记录灵敏电流计的读数I； [2]由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向下，应在天平的左盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡； （2）[3]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向上，应在天平的右盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡； （3）[4]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的右盘中放入质量为的砝码使天平再次平衡，由平衡条件可知 解得 12. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是______________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最______________（选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______________。 A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转 【答案】 ①. B ②. 向上 ③. 左 ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。 故选B。 （2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 （4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 （5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。 故选C。 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题16分） 13. 如图所示，形金属框的宽度，固定在绝缘水平面上，其左端接一电动势、内阻的电源，金属框上放有质量的金属杆，金属杆接入电路的有效电阻。金属框所在区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向与水平面成角斜向上，金属杆处于静止状态，其余电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）金属杆受到的安培力； （2）金属杆与金属框间的动摩擦因数的最小值。 【答案】（1），方向垂直磁场斜向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得 故金属杆所受安培力大小 方向垂直磁场斜向上。 【小问2详解】 对金属杆进行受力分析，如图所示，根据平衡条件 在水平方向上有 在竖直方向上有 解得 由于金属杆与金属框之间没有相对滑动，因此 解得 动摩擦因数的最小值为0.5。 14. 如图，在xoy坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中的运动半径r； （2）磁感应强度B的大小： （3）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示 由几何关系得 解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力提供向心力 解得 【小问3详解】 粒子在磁场做匀速圆周运动 粒子在磁场中运动时间 粒子从轴进入电场至速度为0过程中，可得 解得 粒子从点从第二次到达轴后向上偏转，经半个周期第三次到达轴，时间为 粒子从点射入到第三次到达轴的时间 解得 15. 如图所示，平行光滑金属导轨与水平面的夹角，导轨间距，导轨的下端接有定值电阻，水平虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。。水平虚线下方有一放在导轨上的金属棒ab，金属棒与一细线连接，细线通过一定滑轮吊一个重物，细线与导轨所在平面平行。释放重物，细线若拉着金属棒向上运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直，其与导轨接触良好。已知开始时金属棒与虚线的距离为，金属棒的质量，电阻，长度等于轨道间距。导轨足够长且电阻不计，重物的质量为（取，,）。 （1）求金属棒刚进入磁场时的速度； （2）求金属棒最后匀速运动速度； （3）求速度为时绳子拉力T； （4）若金属棒进入磁场后做变速运动的位移，求变速运动过程中金属棒产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 依题意，根据机械能守恒有 代入数据解得金属棒刚进入磁场时的速度 【小问2详解】 金属棒最后做匀速运动，则 根据安培力公式 根据欧姆定律 根据电磁感应定律 联立可得 联立解得 【小问3详解】 对导体棒分析，根据牛顿第二定律有 对重物分析根据牛顿第二定律有 结合 解得 【小问4详解】 根据能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年三月高二月考物理试卷 总分100分 考试时间75分钟 一、单选题（每题4分） 1. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，不计空气阻力则小球在板间运动过程中（ ） A. 动能将会减小 B. 电势能将会减小 C. 机械能将会减小 D. 小球带负电 3. 如图所示，平行长直金属导轨AB、CD水平放置，间距为d，电阻不计。左侧接电动势为E、内阻r的电源。导体棒静止放在导轨上，与轨道CD间的夹角θ=30°，MN两点间电阻为R且与轨道接触良好。导轨所在区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。则导体棒所受安培力的大小为（　　） A B. C. D. 4. 如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 5. 如图所示，两相邻宽度均为L的有界匀强磁场，其磁场方向相反，磁感应强度大小均为B。边长为L、电阻为R的单匝正方形线框abcd的ab边与磁场左边界共线，线框在外力作用下，以速度v匀速穿越有界磁场。以ab边刚进入磁场为计时零点，规定线框中感应电流i逆时针方向为正方向，力方向向右为正方向，ab边所受安培力为，外力为F，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子的比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 二、多选题（每题5分） 7. 一带电粒子以初速v0进入匀强磁场中，则粒子（只受洛沦磁力）可能的运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀速圆周运动 D. 匀变速曲线运动 8. 如图所示，电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为，通过小灯泡E的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯E闪亮短暂过程中（　　） A. 线圈L两端a端电势高于b端 B. 线圈L中电流逐渐减为零 C. 小灯泡E中电流由逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡E中电流由逐渐减零，方向不变 9. 如图所示，左右边界平行（上下无边界）的匀强磁场宽度为d、方向垂直纸面向外，两个带等量异种电荷的粒子a和粒子b，分别以垂直于磁场方向的速度和同时由O点出发射入磁场，入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子同时到达P点，OP连线与磁场边界垂直，忽略两粒子重力、大小、相互作用。关于粒子a、b，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径之比 B. 轨道半径之比 C. 质量之比 D. 质量之比 10. 如图所示，宽度的区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里。一正方形导线框abcd，从距磁场上边界高度处自由下落，其下边ab刚进入磁场和刚离开磁场时的速度相同。已知线框质量，边长，电阻，g取，则（ ） A. 线框刚进入磁场时线框中有逆时针方向电流 B. 线框完全离开磁场时的速度为 C. 线框在穿越磁场过程中产生的热量为0.02J D. 线框穿越整个磁场所用时间为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干实验步骤如下： （1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录________（填物理量名称及符号），在天平的________（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡； （2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的________（选填“左盘”“右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡； （3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B=________（用上述物理量表示）。 12. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现现象是______________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最______________（选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______________。 A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题16分） 13. 如图所示，形金属框的宽度，固定在绝缘水平面上，其左端接一电动势、内阻的电源，金属框上放有质量的金属杆，金属杆接入电路的有效电阻。金属框所在区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向与水平面成角斜向上，金属杆处于静止状态，其余电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）金属杆受到的安培力； （2）金属杆与金属框间的动摩擦因数的最小值。 14. 如图，在xoy坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中的运动半径r； （2）磁感应强度B的大小： （3）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。 15. 如图所示，平行光滑金属导轨与水平面的夹角，导轨间距，导轨的下端接有定值电阻，水平虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。。水平虚线下方有一放在导轨上的金属棒ab，金属棒与一细线连接，细线通过一定滑轮吊一个重物，细线与导轨所在平面平行。释放重物，细线若拉着金属棒向上运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直，其与导轨接触良好。已知开始时金属棒与虚线的距离为，金属棒的质量，电阻，长度等于轨道间距。导轨足够长且电阻不计，重物的质量为（取，,）。 （1）求金属棒刚进入磁场时的速度； （2）求金属棒最后匀速运动的速度； （3）求速度为时绳子拉力T； （4）若金属棒进入磁场后做变速运动的位移，求变速运动过程中金属棒产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $