内容正文:
2025-2026(一)天津二中高二年级第二次月考物理学科试卷
一、单项选择题(每题5分,共25分,错选不得分)
1. 真空中有两个点电荷,为使它们之间的库仑力变为原来的2倍,可使其中一个电荷的电荷量减少一半,同时把它们之间的距离变为原来的( )
A. B. C. 2倍 D. 4倍
2. 关于安培力和洛伦兹力的方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是某带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C、D是电场线上的点,其中A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是孤立正点电荷产生的
B. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
C. 由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的
D. 将该粒子在C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动
4. 在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表,将的滑片向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 电压表读数不变 B. 电流表读数变大 C. 两端的电压升高 D. 流过的电流减小
5. 如图甲所示,上、下电磁铁线圈中通入方向呈周期性变化的交变电流,在电磁铁两极间会产生交变磁场,这个交变磁场又会在周围空间激发出一个感生电场,如图乙所示,由电子枪射入的电子同时受到两个力的作用,一个是洛伦兹力,使电子在真空室内做半径为R的圆周运动;另一个是切线方向的电场力,使电子沿圆周不断加速。设某时刻电子的速率为v,所在磁场的磁感应强度为B,下列说法正确的是( )
A. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为2B
B. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为2B
C. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为4B
D. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为4B
二、多项选择题(每题5分,共15分。错选不得分,漏选得3分)
6. 如图所示,A中条形磁铁插入或拔出线圈时;B中闭合线圈竖直向下平动时;C中线圈在匀强磁场中,保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时;D中垂直于条形磁铁的正方形线圈以速度远离磁铁的过程中。其中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
7. 在等量正点电荷的电场中,点为两电荷连线的中点,点在连线的中垂线上,若在点由静止释放一个电子(不计重力),如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从向运动过程中,一直做加速运动
B. 电子在从向运动的过程中,加速度越来越小
C. 电子在从向运动的过程中,电势能一直减小
D. 电子运动到时,加速度一定为零,速度一定最大
8. 如图中关于磁场中四种仪器的说法中正确的是( )
A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的加速电压有关
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场,击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙图中霍尔元件的自由电荷为负电荷,加上如图所示的电流和磁场时M侧带负电荷
D. 丁图长宽高分别为、、的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量恒定,则前后两个金属侧面的电压与有关
三、实验题(每空2分,共12分)
9.
(1)已粗略测得金属电阻丝阻值约为6Ω,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值,进而测得其电阻率,实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下:
A.电源电压约为3V
B.电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)
C.电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)
D.电流表A1(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.电流表A2(0~3A,内阻约0.025Ω)
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,3A)
G.滑动变阻器R2(0~1750Ω,15A)
H.开关S和导线若干
①为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用__________,连接电路时,电压表应选__________,电流表应选__________(均选填选项前的字母);
②根据电阻的粗测值以及选取的器材,并且电压有较大的调节范围,能较准确地测出金属丝的阻值,实验电路应选用图__________。
(2)某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势约为1.5V。
A.电流表A,量程是1A,内阻RA=0.20Ω;
B.电压表V1,量程是2V,内阻约为6kΩ;
C.滑动变阻器R,阻值为0~100Ω;
D.开关S一个,导线若干。
用甲图的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的U-I图线如图乙所示,由图线可得该蓄电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题(第10题14分,第11题16分,第12题18分,)
10. 如图所示,两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角,导轨的一端接有电动势内阻的直流电源,两导轨间的距离,在导轨所在空间内分布着磁感应强度方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一根质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直,且接触良好,导体棒的电阻,导体棒恰好刚要滑动,金属导轨电阻不计。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)棒受到安培力;
(2)棒与导轨间的动摩擦因数。
11. 如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,x轴上方存在竖直向下的匀强电场, x轴下方存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上的a点沿先轴正方向以初速度v0射入匀强电场中,粒子经过x轴上的b点进入磁场区域,并从o点再次进入电场区域.若oa距离,ob距离为2L,不计粒子重力,求:
(1)电场强度E和粒子经过b点时速度v;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子从a点开始运动到第二次通过x轴的总时间t.
12. 如图所示,虚线MON的ON边位于水平位置,OM边与水平方向的夹角θ=45°,虚线MON上、下两侧有电场强度大小相等、方向分别沿水平向右与竖直向上的匀强电场,匀强磁场的方向垂直于纸面向里,分布于虚线MQN的下侧区域。将一质量m=0.1kg、电荷量q=+0.1C的带电小球从与O点等高的P点由静止释放,小球沿直线PA运动至A点,垂直OM进入磁场,之后小球又垂直ON再次进入上侧电场。重力加速度g取,。求:
(1)电场强度E;
(2)小球进入匀强磁场时的速度v;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小。
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2025-2026(一)天津二中高二年级第二次月考物理学科试卷
一、单项选择题(每题5分,共25分,错选不得分)
1. 真空中有两个点电荷,为使它们之间的库仑力变为原来的2倍,可使其中一个电荷的电荷量减少一半,同时把它们之间的距离变为原来的( )
A. B. C. 2倍 D. 4倍
【答案】A
【解析】
【详解】根据库仑定律,原库仑力为
改变后,一个电荷量减半(如),距离变为,新库仑力为
要求
代入得
可得
因此距离需变为原来的。
故选A。
2. 关于安培力和洛伦兹力的方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于负电荷,根据左手定则,伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向负电荷运动的反方向,大拇指所指方向即为洛伦兹力方向,故A正确;
B.由于B图像中电荷的速度方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力的作用,故B错误;
C.对于通电导线,根据左手定则,伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,大拇指所指方向即为安培力方向,所以C图中安培力方向应水平向左,故C错误;
D.由于D图像中电流的方向与磁场方向平行,不受安培力的作用,故D错误。
故选A。
3. 如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是某带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C、D是电场线上的点,其中A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是孤立正点电荷产生的
B. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
C. 由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的
D. 将该粒子在C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.正点电荷周围的电场线是从正点电荷出发,呈辐射状分布的,故A错误;
B.由于做曲线运动的物体受力的方向指向曲线的凹侧,若粒子从A点到D点,则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为钝角,则粒子的速度减小,若粒子从D点到A点,则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为锐角,则粒子的速度变大,都是粒子在A点的速度大于在D点的速度,故B正确;
C.同一电场的电场线在空间不能相交,否则同一点具有两个电场强度方向,故C错误;
D.只有粒子的初速度为零,且电场线为直线的情况下粒子才可能沿电场线运动,故D错误。
故选B。
4. 在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表,将的滑片向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 电压表读数不变 B. 电流表读数变大 C. 两端的电压升高 D. 流过的电流减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将的滑片向下滑,的接入电阻变大,故外电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律有
可知干路电流减小,即电流表读数变小;根据
可知路端电压变大,即电压表读数变大,故AB错误;
C.由电路图可知,流过电流为干路电流,根据
可知两端的电压变小,故C错误;
D.根据
因变大,变小,故变大,即两端的电压变大,根据
可知流过的电流变大;根据干路电流
因干路的电流减小,变大,故变小,即流过电流变小,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,上、下电磁铁的线圈中通入方向呈周期性变化的交变电流,在电磁铁两极间会产生交变磁场,这个交变磁场又会在周围空间激发出一个感生电场,如图乙所示,由电子枪射入的电子同时受到两个力的作用,一个是洛伦兹力,使电子在真空室内做半径为R的圆周运动;另一个是切线方向的电场力,使电子沿圆周不断加速。设某时刻电子的速率为v,所在磁场的磁感应强度为B,下列说法正确的是( )
A. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为2B
B. 电子比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为2B
C. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为4B
D. 电子的比荷为,当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为4B
【答案】A
【解析】
【详解】设某时刻电子的速率为v,所在磁场的磁感应强度为B,由洛伦兹力提供向心力可得
可得电子的比荷为
根据半径表达式
可知当电子的速率由v增大到2v时,磁感应强度为2B。
故选A。
二、多项选择题(每题5分,共15分。错选不得分,漏选得3分)
6. 如图所示,A中条形磁铁插入或拔出线圈时;B中闭合线圈竖直向下平动时;C中线圈在匀强磁场中,保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时;D中垂直于条形磁铁的正方形线圈以速度远离磁铁的过程中。其中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】能产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生改变。
A.条形磁铁插入或拔出线圈时,闭合回路中的磁通量发生改变,会产生感应电流,故A正确;
B.当线圈向下平动时,穿过线圈的磁通量仍不变,则线圈中不会出现感应电流,故B错误;
C.线圈处于匀强磁场中,左右运动,穿过线圈的磁通量没变,所以没有产生感应电流,故C错误;
D.在线圈以速度远离磁铁的过程中,线圈平面始终和磁感线垂直,磁感应强度变小,磁通量逐渐减小,因此有感应电流产生,故D正确。
故选AD。
7. 在等量正点电荷的电场中,点为两电荷连线的中点,点在连线的中垂线上,若在点由静止释放一个电子(不计重力),如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从向运动的过程中,一直做加速运动
B. 电子在从向运动的过程中,加速度越来越小
C. 电子在从向运动过程中,电势能一直减小
D. 电子运动到时,加速度一定为零,速度一定最大
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABD.由场强叠加原理可知在等量同种正电荷连线中垂线上,O点场强为零,从O点向两边延伸,场强先增大后减小,且对称分布,电子从a点到O点运动的过程中,电场强度方向,则电场力方向,加速度方向向下,与速度同向,所以速度越来越大,到O点时速度最大,但由于O点上方的电场强度最大点位置不确定,所以电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,故AD正确,B错误;
C.电子在从a向O运动的过程中,电场力做正功,电势能一直减小,故C正确。
故选ACD。
8. 如图中关于磁场中四种仪器的说法中正确的是( )
A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的加速电压有关
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场,击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙图中霍尔元件的自由电荷为负电荷,加上如图所示的电流和磁场时M侧带负电荷
D. 丁图长宽高分别为、、的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量恒定,则前后两个金属侧面的电压与有关
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在回旋加速器中,根据洛伦兹力提供向心力,有
粒子射出时的动能为
联立解得
所以回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关,与加速电压无关,故A错误;
B.带电粒子在加速电场中,由动能定理可得
带电粒子在复合场中,由共点力平衡条件可得
带电粒子磁场中运动,由牛顿第二定律可得
联立解得
所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同,故B正确;
C.丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时,由左手定则可知,负电荷所受的洛伦兹力方向向左,所以N侧带负电荷,故C错误;
D.最终正负离子会受到电场力和洛伦兹力而平衡,即
又因
而水的流量为
联立可得
所以前后两个金属侧面的电压与流量、磁感应强度以及有关,与、无关,故D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共12分)
9.
(1)已粗略测得金属电阻丝的阻值约为6Ω,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值,进而测得其电阻率,实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下:
A.电源电压约为3V
B.电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)
C.电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)
D.电流表A1(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.电流表A2(0~3A,内阻约0.025Ω)
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,3A)
G.滑动变阻器R2(0~1750Ω,1.5A)
H.开关S和导线若干
①为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用__________,连接电路时,电压表应选__________,电流表应选__________(均选填选项前的字母);
②根据电阻的粗测值以及选取的器材,并且电压有较大的调节范围,能较准确地测出金属丝的阻值,实验电路应选用图__________。
(2)某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势约为1.5V。
A.电流表A,量程是1A,内阻RA=0.20Ω;
B.电压表V1,量程是2V,内阻约为6kΩ;
C.滑动变阻器R,阻值为0~100Ω;
D.开关S一个,导线若干。
用甲图的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的U-I图线如图乙所示,由图线可得该蓄电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. F ②. B ③. D ④. 乙
(2) ①. 1.5 ②. 0.80
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中为了获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应采用分压式接法,所以滑动变阻器应选择总阻值较小的F;
[2]由于电源电压为3V,所以电压表应选择0~3V的电压表B;
[3]流过金属丝的电流的最大值为
故电流表应选D;
[4]由于滑动变阻器采用分压式接法,且
则电流表应采用外接法。
故选乙。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
变形可得
结合图线可得,
所以
四、解答题(第10题14分,第11题16分,第12题18分,)
10. 如图所示,两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角,导轨的一端接有电动势内阻的直流电源,两导轨间的距离,在导轨所在空间内分布着磁感应强度方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一根质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直,且接触良好,导体棒的电阻,导体棒恰好刚要滑动,金属导轨电阻不计。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)棒受到的安培力;
(2)棒与导轨间的动摩擦因数。
【答案】(1)4N,方向平行于斜面向上
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律得
导体棒受到的安培力大小
可得
方向平行于斜面向上
【小问2详解】
由平衡条件得
根据滑动摩擦力公式得
代入数据解得
11. 如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,x轴上方存在竖直向下的匀强电场, x轴下方存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上的a点沿先轴正方向以初速度v0射入匀强电场中,粒子经过x轴上的b点进入磁场区域,并从o点再次进入电场区域.若oa距离,ob距离为2L,不计粒子重力,求:
(1)电场强度E和粒子经过b点时速度v;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子从a点开始运动到第二次通过x轴的总时间t.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)由题意可得粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子在匀强电场中运动时间为,加速度为,粒子经过b点的速度与x轴正方向夹角为θ,
由牛顿第二定律和运动学公式可得:
解得:
(2)由题意可知粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为,可得:
由几何关系:
解得:
(3)设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,运动时间为,
由题意可得:
解得:
12. 如图所示,虚线MON的ON边位于水平位置,OM边与水平方向的夹角θ=45°,虚线MON上、下两侧有电场强度大小相等、方向分别沿水平向右与竖直向上的匀强电场,匀强磁场的方向垂直于纸面向里,分布于虚线MQN的下侧区域。将一质量m=0.1kg、电荷量q=+0.1C的带电小球从与O点等高的P点由静止释放,小球沿直线PA运动至A点,垂直OM进入磁场,之后小球又垂直ON再次进入上侧电场。重力加速度g取,。求:
(1)电场强度E;
(2)小球进入匀强磁场时的速度v;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题意“小球沿直线PA运动至A点,垂直于OM进入磁场”可知,小球所受合力方向必沿PA方向,小球的轨迹和受力分析如图所示,
根据几何关系可知,由电场力
由几何关系可知
联立解得
(2)小球从P至A做匀加速直线运动,由是等腰直角三角形,故
由动能定理得
又
解得
因此小球进入匀强磁场时速度大小等于4m/s,速度方向垂直OM指向右下方。
(3)由于电场力大小与重力大小相等,则小球的合力为洛伦兹力,故小球在虚线下侧做匀速圆周运动,由小球又垂直ON再次进入上侧电场,小球的运动轨迹如图所示,O为圆心,半径在OM和ON线上,
根据几何关系,小球做圆周运动的半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得
因此匀强磁场的磁感应强度的大小为。
【点睛】解决带电粒子在复合场中的运动时,关键做好受力与运动的分析,静止开始做直线运动,合力方向必定没直线方向。小球在电场、磁场和重力场中,当电场与重力场相等时,速度垂直磁场只受洛伦兹力作用,一定做匀速圆周运动。另外解决带电粒子磁场中的运动问题,关键是找圆心、画轨迹,根据几何关系求半径。
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