内容正文:
莎车县第九中学2025-2026学年第二学期高二
物理第一次月考试卷
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12小题,共40分。单选每小题3分,多选每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题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。)
1. 如图所示,将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后,其运动轨迹可能是( )
A. 虚线 B. 虚线 C. 虚线 D. 虚线
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由左手定则可知,该负电荷受到的洛伦兹力向右,故运动轨迹可能是虚线,D正确。
故选D。
2. 下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向右,故A错误;
B.由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下,故B错误;
C.由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下,故C正确;
D.电流方向与磁感应强度方向平行,磁场对通电直导线没有力的作用,故D错误。
故选C。
3. 用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是( )
A. Uab=0.1 V B. Uab=-0.1 V
C. Uab=0.2 V D. Uab=-0.2 V
【答案】B
【解析】
【详解】由于磁场是均匀增强的,而原磁场的方向垂直纸面向里,所以由楞次定律可知,线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的,再由右手定则可知,线圈中的电流方向沿逆时针方向,故电流由b向右再回到a点,可见,ab间的电势差是负值,所以AC错误;线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V,又因为ab两点正好在线圈的中点上,所分的线圈的两侧电阻相等,故Uab=-E/2=-0.2V/2=﹣0.1V,选项B正确.
4. 关于磁场的性质,说法正确的是( )
A. 根据,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B. 磁感应强度B是矢量,方向与该处电流元受力的方向相同
C. 电流在磁场中某点所受安培力为零,则该点的磁感应强度一定为零
D. 磁场中某点磁感应强度为零,电流在该处一定不受安培力
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁场中某点的磁感应强度B由磁场本身决定,不能说与F成正比,与IL成反比,A错误;
B.磁感应强度B是矢量,根据左手定则可知其方向与该处电流元受力的方向垂直,B错误;
C.当通电导体平行于磁场放置时,不受磁场力的作用,所以电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度不一定为零,C错误;
D.磁场中某点磁感应强度为零,电流在该处一定不受安培力,D正确。
故选D。
5. 如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则( )
A. ab棒不受安培力作用
B. ab棒a端的电势比b端低
C. ab棒中感应电流的方向由b到a
D. 螺线管产生的磁场,A端为N极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.金属棒ab沿导轨向右运动时,所受安培力方向向左,以“阻碍”其运动,故A错误;
B.根据右手定则可知,流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a,ab棒相当于电路中的电源,在电源内部,电流是从负极(低电势)流向正极(高电势),即a端电势更高,故B错误;
CD.流过螺线管的电流方向是从A端到达B端,根据右手螺旋定则可知,螺线管的A端为S极,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈( )
A. 电键S闭合瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮,最后B比A更亮
B. 电键S闭合瞬间,B灯亮,A灯不亮
C. 断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭
D. 断开电键S的瞬间,B灯缓慢熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.开关闭合的瞬间,两灯同时获得电压,所以A、B同时发光。由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,流过A灯的电流逐渐减小,B灯逐渐增大,则A灯变暗,B灯变亮,A正确,B错误;
CD.断开开关的瞬间,B灯的电流突然消失,立即熄灭,流过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,自感电流流过A灯,所以A灯突然闪亮一下再熄灭,CD错误。
故选A。
7. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A. 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C. 送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D. 手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由于送电线圈输入的是正弦式交变电流,是周期性变化的,因此产生的磁场也是周期性变化的,故A正确,B错误;
C.根据变压器原理,原、副线圈是通过互感现象实现能量传递,因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递,故C错误;
D.手机与基座无需导线连接就能实现充电,但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉,因此这样传递能量是有能量损失的,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一粗细和大小相同的铝环,B环封闭,A环有一个小缺口。横杆可绕中心点自由转动,老师拿条形磁铁插向其中一个小环,同学们看到的现象及现象分析正确的是( )
A. 磁铁N极插向A环,A环上会产生顺时针方向的感应电流
B. 磁铁N极插向B环,B环上会产生逆时针方向的感应电流
C. 磁铁插向A环,横杆会发生转动,这是电磁驱动现象
D. 磁铁插向B环,横杆会发生转动,这是电磁阻尼现象
【答案】B
【解析】
【详解】AC.A环不闭合,磁铁插向A环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,AC错误;
B.B环闭合,磁铁插向B环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动;根据楞次定律可知,阻碍相对运动,横杆逆时针转动,B正确
D.磁铁插向B环,横杆逆时针转动,这是电磁驱动,不是电磁阻尼现象,D错误。
故选B。
9. 如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A. A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的
B. A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的
C. A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的
D. A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的
【答案】AD
【解析】
【详解】根据穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面可知,B管应为金属,磁性小球通过时,根据楞次定律可知,磁性小球受到B管中感应电流的阻碍作用,运动较慢,而A管应为非金属,A管中不能形成感应电流,对磁性小球无阻碍作用,小球做自由落体运动,故而先落地,故AD正确。
故选AD。
10. 带电粒子以相同的速度分别射入匀强电场和匀强磁场中,粒子可能发生的运动是( )
A. 在匀强磁场中做匀变速直线运动
B. 在匀强电场中做匀变速直线运动
C. 在匀强电场中做匀速圆周运动
D. 在匀强磁场中做匀速圆周运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.粒子速度方向与磁场方向平行时,粒子在磁场中不受洛伦兹力作用,粒子做匀速直线运动,当粒子速度方向垂直于磁场方向时,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,当粒子速度方向与磁场方向既不垂直又不平行时,粒子在磁场中做螺旋线运动,故A错误,D正确;
B.当粒子速度方向与电场方向平行时,粒子在电场中做匀变速直线运动,故B正确;
C.由于电场力是恒力,电场力的大小与方向保持不变,粒子在电场中不可能做匀速圆周运动,故C错误。
故选BD。
11. 如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A. p、q将互相靠拢 B. p、q将互相远离
C. 磁体的加速度仍为g D. 磁体的加速度小于g
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由楞次定律可知,当穿过闭合回路的磁通量增加时,回路的面积有收缩的趋势且阻碍磁体的靠近,所以p、q将相互靠拢,故A正确,B错误;
CD.由楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁体受到向上的阻力,磁体的加速度小于g,故C错误,D正确。
故选AD。
12. 一根通电直导线水平放置,通过直导线的电流方向如图所示,现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度开始运动,不考虑电子重力,关于接下来电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子将向上偏转
B. 电子将向下偏转
C. 电子运动的速率保持不变
D. 电子运动的速率开始变大
【答案】AC
【解析】
【详解】水平导线中通有稳定电流I,根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里,导线下方的磁场方向向外,由左手定则判断可知,导线下方向右运动的电子所受的洛伦兹力方向向上,则电将向上偏转,并且洛伦兹力不做功,其速率v不变。
故选AC。
二、填空题(满分12分)
13. 如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置,其线框下端与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
(1)在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0。
(2)接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I1,观察并记录弹簧测力计此时的读数F1(F1>F0),则线框受到磁场的安培力F安=_____。
(3)在探究安培力与电流的对应关系时,保持磁场及线框不变,只调节滑动变阻器,记录电流表的读数为I2,I3,…,弹簧测力计的读数为F2,F3,…,并分别计算出F2-F0,F3-F0,…。通过实验可发现,磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比,实验中所采用的实验方法是______(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型法”)。
【答案】 ①. ②. 控制变量法
【解析】
【详解】(2)[1]弹簧测力计的示数增大,是由于导线受到了安培力的作用,所以;
(3)[2]控制其他物理量不变,只变化电流,观察安培力随电流的变化情况,这个实验方法是控制变量法。
14. 有一质量为m、电荷量为q的带正电小球停在绝缘平面上,并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,为了使小球漂离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为______,方向______。
【答案】 ①. ②. 向左
【解析】
【详解】[1][2]为了使小球漂离平面,则有
可得匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为
洛伦兹力方向竖直向上,根据左手定则可知匀强磁场在纸面内移动方向向左。
三、解答题(共5小题,满分48分,15题8分,16,17,18,19题10分,)
15. 电子以的速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中,求:
(1)电子受到的洛伦兹力的大小。
(2)电子因受到洛伦兹力作用获得的加速度大小。(电子电荷量、质量)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电子垂直射入磁场,由洛伦兹力公式得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律得
16. 如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成角的方向射入磁场中,求:
(1)电子从磁场中射出时距O点多远;
(2)电子在磁场中运动的时间为多少。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由左手定则可判断出电子应落在ON之间,由几何关系可解得圆心角为,则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径r,
解得
所以电子从磁场中射出时距O点的距离为
(2)电子在磁场中的运动周期
电子在磁场中的运动时间应为
17. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数,线圈面积,线圈的电阻,线圈外接一个阻值的电阻,把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
(1)线圈中产生的感应电动势等于多少?
(2)线路中的电流等于多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,磁感应强度的变化率为:
根据法拉第电磁感应定律:
【小问2详解】
电路总电阻为:
根据闭合电路欧姆定律:
18. 如图所示,设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T,矩形线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s,长度l为40cm的一条边在磁场中切割磁感线,整个线框的电阻R为0.50Ω。试求:
(1)感应电动势的大小;
(2)感应电流的大小。
【答案】(1)0.2V;(2)0.4A
【解析】
【详解】(1)导体切割磁感线
(2)根据闭合电路欧姆定律可知
19. 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50 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=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 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,取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80。求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力。
【答案】(1)1.5 A;(2)0.3 N;(3)0.06 N,方向沿导轨向下
【解析】
【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有
(2)导体棒受到的安培力
F安=BIL=0.3 N
(3)导体棒所受重力沿导轨所在平面向下的分力
F1=mgsin 37°=0.24 N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力Ff,根据共点力平衡条件
mgsin 37°+Ff=F安
解得
Ff=0.06 N
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物理第一次月考试卷
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12小题,共40分。单选每小题3分,多选每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题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。)
1. 如图所示,将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后,其运动轨迹可能是( )
A. 虚线 B. 虚线 C. 虚线 D. 虚线
2. 下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是( )
A. Uab=0.1 V B. Uab=-0.1 V
C. Uab=0.2 V D. Uab=-0.2 V
4. 关于磁场的性质,说法正确的是( )
A. 根据,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B. 磁感应强度B是矢量,方向与该处电流元受力的方向相同
C. 电流在磁场中某点所受安培力为零,则该点的磁感应强度一定为零
D. 磁场中某点磁感应强度为零,电流在该处一定不受安培力
5. 如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则( )
A. ab棒不受安培力作用
B. ab棒a端的电势比b端低
C. ab棒中感应电流的方向由b到a
D. 螺线管产生的磁场,A端为N极
6. 如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈( )
A. 电键S闭合瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮,最后B比A更亮
B. 电键S闭合瞬间,B灯亮,A灯不亮
C. 断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭
D. 断开电键S的瞬间,B灯缓慢熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭
7. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A. 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C. 送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D. 手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
8. 如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一粗细和大小相同的铝环,B环封闭,A环有一个小缺口。横杆可绕中心点自由转动,老师拿条形磁铁插向其中一个小环,同学们看到的现象及现象分析正确的是( )
A. 磁铁N极插向A环,A环上会产生顺时针方向的感应电流
B. 磁铁N极插向B环,B环上会产生逆时针方向的感应电流
C. 磁铁插向A环,横杆会发生转动,这是电磁驱动现象
D. 磁铁插向B环,横杆会发生转动,这是电磁阻尼现象
9. 如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A. A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的
B. A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的
C. A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的
D. A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的
10. 带电粒子以相同的速度分别射入匀强电场和匀强磁场中,粒子可能发生的运动是( )
A. 在匀强磁场中做匀变速直线运动
B. 在匀强电场中做匀变速直线运动
C. 在匀强电场中做匀速圆周运动
D. 在匀强磁场中做匀速圆周运动
11. 如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A. p、q将互相靠拢 B. p、q将互相远离
C. 磁体的加速度仍为g D. 磁体的加速度小于g
12. 一根通电直导线水平放置,通过直导线的电流方向如图所示,现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度开始运动,不考虑电子重力,关于接下来电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子将向上偏转
B. 电子将向下偏转
C. 电子运动的速率保持不变
D. 电子运动的速率开始变大
二、填空题(满分12分)
13. 如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置,其线框下端与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
(1)在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0。
(2)接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I1,观察并记录弹簧测力计此时的读数F1(F1>F0),则线框受到磁场的安培力F安=_____。
(3)在探究安培力与电流的对应关系时,保持磁场及线框不变,只调节滑动变阻器,记录电流表的读数为I2,I3,…,弹簧测力计的读数为F2,F3,…,并分别计算出F2-F0,F3-F0,…。通过实验可发现,磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比,实验中所采用的实验方法是______(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型法”)。
14. 有一质量为m、电荷量为q的带正电小球停在绝缘平面上,并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,为了使小球漂离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为______,方向______。
三、解答题(共5小题,满分48分,15题8分,16,17,18,19题10分,)
15. 电子以的速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中,求:
(1)电子受到的洛伦兹力的大小。
(2)电子因受到洛伦兹力作用获得的加速度大小。(电子电荷量、质量)
16. 如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成角的方向射入磁场中,求:
(1)电子从磁场中射出时距O点多远;
(2)电子在磁场中运动的时间为多少。
17. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数,线圈面积,线圈的电阻,线圈外接一个阻值的电阻,把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
(1)线圈中产生的感应电动势等于多少?
(2)线路中的电流等于多少?
18. 如图所示,设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T,矩形线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s,长度l为40cm的一条边在磁场中切割磁感线,整个线框的电阻R为0.50Ω。试求:
(1)感应电动势的大小;
(2)感应电流的大小。
19. 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50 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=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 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,取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80。求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力。
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