内容正文:
广西钦州市第四中学2025年秋季学期高二年级11月份考试
物理试卷
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共5小题,每小题6分,共30分)
1. 某块磁性材料附近的磁感线分布如图所示,a、b、c为磁场中的三点,则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为( )
A. a点的磁感应强度小于b点 B. a点的磁感应强度小于c点
C. b点的磁感应强度小于c点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
2. 关于电流周围磁场的磁感线分布情况,符合安培定则的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,n匝矩形线框放置在水平面内,匀强磁场方向与水平方向成角,线框面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量大小为( )(已知,且,)
A. B. C. D.
4. 如图所示,有一金属圆环置于条形磁铁左端,圆环平面与条形磁铁左端面重合,磁铁处于圆环中央位置,现把圆环平行向右移动到条形磁铁的正中间(条形磁铁始终过圆环中心),关于该过程中圆环中磁通量的变化,下列说法正确的是( )
A. 磁通量逐渐变大 B. 磁通量逐渐变小
C. 磁通量先变大后变小 D. 磁通量先变小后变大
5. 小明同学在做奥斯特实验时,设想了一个测量地磁场水平分量磁感应强度的方法。如图所示,他将小磁针静置于水平地面上,找一足够长的直导线平行固定于小磁针正上方,和小磁针间距为。给直导线通以电流,调节电流的大小,测量静止后小磁针偏转角度。已知通电长直导线在空间某处形成的磁场,磁感应强度大小可表示为,k为比例系数,为该点到导线的距离,为导线中的电流强度,不考虑地磁偏角的情况下,下列说法正确的是( )
A. 通电瞬间,小磁针N极垂直纸面向外偏转
B. 实验时,增大电流,偏转角也变大,则与成正比
C. 若电流时,测得偏转角,则可表示为
D. 若电流时,测得偏转角,则可表示为
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
6. 如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
7. 如图所示,M、N是纸面内一椭圆的两个焦点,两根互相平行的长直导线分别过M、N两点,且导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,已知导线中电流越大、离导线越近,磁感应强度越大。O是椭圆的中心,a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点,b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点,关于a、b、c、d、O处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、c两处的磁感应强度大小相同
C. a、d两处的磁感应强度方向相同
D. 在bd连线上,O点处的磁感应强度最大
8. 如图所示,是一个竖直的导线框,全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中,线框面积为,线框的总电阻为,边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针(俯视)匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时(图示位置)为时刻,下列说法正确的是( )
A. 导线框中感应电动势的有效值为
B. 导线框处于从图示位置转过角的位置时,其磁通量变化率为零
C. 从图示位置转过角的过程中,导线框感应电动势的平均值为
D. 从图示位置转过角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
四、解答题(共5小题,共52分)
9. 如图所示,边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内,从图示位置绕垂直于磁感线的轴OO'逆时针(从上往下看)匀速转动,空间内有水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导线框ab边到轴OO'的距离为,(取)求:
(1)初位置时穿过线框的磁通量;
(2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过24°的过程中,磁通量的变化量;
(3)当线框绕轴OO'沿图示方向转过156°的过程中,磁通量的变化量。
10. 如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm。在纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm,问:
(1)在B减为0.4T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?
(2)磁感应强度B大小不变,方向转过45°,a线圈中磁通量改变多少?
(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕某直径转过180°,a线圈中磁通量改变多少?
11. 如图所示,非匀强磁场中,和两处磁感线的疏密不同。
(1)如果在和处,在垂直于纸面的方向取同样的面积,穿过哪个面积的磁感线条数较多?穿过哪个面积的磁通量较大?穿过某一面积的磁感线条数和穿过该面积的磁通量什么关系?
(2)如果处所选的面积增大,使穿过处所选面积的磁感线都穿过处的所选面积,试在图中画出处所选的面积,穿过它们的磁通量有什么关系?
12. 空间内有一匀强磁场,磁感线方向竖直向下:
(1)在磁场中放入一根长、与磁场方向垂直的直导线,让导线中通过的电流,这段导线受到的磁场力为。求该磁场的磁感应强度大小。
(2)如图所示在这个磁场中放入一个线圈,线圈平面与水平方向夹角,线圈平面面积,穿过线圈的磁通量为多少?若将线圈以为轴顺时针转过角,则通过线圈的磁通量变化量为多少?若将线圈以为轴逆时针转过角,则通过线圈的磁通量变化量为多少?
13. 为了得到某一匀强磁场的磁感应强度,某同学在该磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2A,导线长0.1m,它受到的磁场力为0.4N。如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在该匀强磁场中,磁场方向竖直向下,金属棒MN沿框架以速度向右做匀速运动。时,MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为0.1m的正方形。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)时,穿过MDEN的磁通量;
(3)为使MN棒中不产生感应电流,从开始,磁感应强度应随时间变化,求磁感应强度与时间的关系式。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
广西钦州市第四中学2025年秋季学期高二年级11月份考试
物理试卷
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共5小题,每小题6分,共30分)
1. 某块磁性材料附近的磁感线分布如图所示,a、b、c为磁场中的三点,则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为( )
A. a点的磁感应强度小于b点 B. a点的磁感应强度小于c点
C. b点的磁感应强度小于c点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
【答案】A
【解析】
【详解】磁感线的疏密反映磁场的强弱,a、b、c三点中b点的磁感线最密集,c点的磁感线最稀疏,可知a点的磁感应强度小于b点,a点的磁感应强度大于c点,b点的磁感应强度大于c点。
故选A。
2. 关于电流周围磁场的磁感线分布情况,符合安培定则的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知图中直线电流产生的磁场方向为逆时针方向,故A正确;
B.根据安培定则可知图中直线电流产生的磁场方向为顺时针方向,故B错误;
C.根据安培定则可知图中通电螺线管左端相当于N极,右端相当于S极,故C错误;
D.根据安培定则可知图中通电螺线管在内部产生的磁场方向向右,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,n匝矩形线框放置在水平面内,匀强磁场方向与水平方向成角,线框面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量大小为( )(已知,且,)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】通过线框的磁通量为
故选C。
4. 如图所示,有一金属圆环置于条形磁铁左端,圆环平面与条形磁铁左端面重合,磁铁处于圆环中央位置,现把圆环平行向右移动到条形磁铁的正中间(条形磁铁始终过圆环中心),关于该过程中圆环中磁通量的变化,下列说法正确的是( )
A. 磁通量逐渐变大 B. 磁通量逐渐变小
C. 磁通量先变大后变小 D. 磁通量先变小后变大
【答案】A
【解析】
【详解】磁感线是闭合的,根据条形磁铁磁感线的特点,可知磁铁外部穿过圆环的磁通量变小,但磁铁内部穿过圆环的磁通量保持不变且可与外部穿过圆环的磁通量相抵消,所以圆环中的磁通量变大。
故选A。
5. 小明同学在做奥斯特实验时,设想了一个测量地磁场水平分量磁感应强度的方法。如图所示,他将小磁针静置于水平地面上,找一足够长的直导线平行固定于小磁针正上方,和小磁针间距为。给直导线通以电流,调节电流的大小,测量静止后小磁针偏转角度。已知通电长直导线在空间某处形成的磁场,磁感应强度大小可表示为,k为比例系数,为该点到导线的距离,为导线中的电流强度,不考虑地磁偏角的情况下,下列说法正确的是( )
A. 通电瞬间,小磁针N极垂直纸面向外偏转
B. 实验时,增大电流,偏转角也变大,则与成正比
C. 若电流时,测得偏转角,则可表示为
D. 若电流时,测得偏转角,则可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.通电瞬间、根据安培定则,,直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里,因此小磁针N极垂直纸面向里偏转,故A错误;
CD.若电流时,电流的磁场
方向垂直纸面向里测得偏转角,合磁场方向如图所示
对可表示为,故C正确,D错误;
B.电流为I时,电流的磁场
根据上述分析得
增大电流I,偏转角也变大,则与I不成正比,故B错误。
故选C。
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
6. 如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【答案】AC
【解析】
【详解】根据安培定则,流经的电流在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相等,记为。流经的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里,在点产生的磁场方向垂直纸面向外,但流经的电流在a、b两点产生的磁场的磁感应强度大小相等,记为。根据磁感应强度的矢量叠加原理可得
联立解得,
故选AC。
7. 如图所示,M、N是纸面内一椭圆的两个焦点,两根互相平行的长直导线分别过M、N两点,且导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,已知导线中电流越大、离导线越近,磁感应强度越大。O是椭圆的中心,a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点,b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点,关于a、b、c、d、O处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、c两处的磁感应强度大小相同
C. a、d两处的磁感应强度方向相同
D. 在bd连线上,O点处的磁感应强度最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由安培定则知,两电流在O点处产生的磁场方向都向下,O点处的磁感应强度不为零,故A错误;
B.由安培定则可知,M在a处产生的磁场方向竖直向上,在c处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,在c处产生的磁场方向竖直向上,根据场强的叠加知,a、c两点处磁感应强度大小相等,故B正确;
C.由安培定则知,M电流在a产生磁感应强度方向竖直向上,N电流在a产生磁感应强度方向竖直向下,由于M距离a点近,故,故a点总磁感应强度竖直向上;由安培定则知,两电流在d点处产生的合磁场方向竖直向下,故a、d两处的磁感应强度方向不相同,故C错误;
D.bd连线上,M、N在O点处产生的磁感应强度最大且方向相同,故O点处的磁感应强度最大,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,是一个竖直的导线框,全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中,线框面积为,线框的总电阻为,边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针(俯视)匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时(图示位置)为时刻,下列说法正确的是( )
A. 导线框中感应电动势的有效值为
B. 导线框处于从图示位置转过角的位置时,其磁通量变化率为零
C. 从图示位置转过角的过程中,导线框感应电动势的平均值为
D. 从图示位置转过角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.导线框中产生的瞬时电动势的峰值是
此题,故有效值为,故A错误;
B.导线框处于从图示位置转过角的位置时,线框平面与磁场方向垂直,通过线框的磁通量最大,但磁通量变化率最小为零,故B正确;
C.感应电动势的平均值为,故C正确;
D.导线框再转过60°时,导线框磁通量最大,电荷量为,故D正确;
故选BCD。
四、解答题(共5小题,共52分)
9. 如图所示,边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内,从图示位置绕垂直于磁感线的轴OO'逆时针(从上往下看)匀速转动,空间内有水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导线框ab边到轴OO'的距离为,(取)求:
(1)初位置时穿过线框的磁通量;
(2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过24°的过程中,磁通量的变化量;
(3)当线框绕轴OO'沿图示方向转过156°的过程中,磁通量的变化量。
【答案】(1)0 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初位置时正方形导线框平面与磁场平行,没有磁感线穿过正方形导线框,穿过线框的磁通量为0。
【小问2详解】
图示位置,磁通量为0,转过24°时,穿过线框的磁通量为
则从图示位置开始转过24°的过程中,磁通量的变化量为
【小问3详解】
图示位置,磁通量为0,转过156°时,穿过线框的磁通量为
则从图示位置开始转过156°的过程中,磁通量的变化量为
10. 如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm。在纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm,问:
(1)在B减为0.4T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?
(2)磁感应强度B大小不变,方向转过45°,a线圈中磁通量改变多少?
(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕某直径转过180°,a线圈中磁通量改变多少?
【答案】(1),
(2)减少了
(3)
【解析】
【小问1详解】
线圈面积正好与圆形磁场区域重合,
磁通量变化量
即磁通量减少了
线圈面积大于圆形磁场面积,即线圈的一部分面积在磁场区域外,有磁感线穿过的面积与线圈面积相同,故磁通量的变化量与线圈相同。
【小问2详解】
磁场转过,线圈在垂直磁场方向的投影面积为
则
磁通量变化量
即磁通量减少了
【小问3详解】
初始时磁感线从a线圈上平面穿入,线圈转过后,磁感线从上面穿出,故
即磁通量改变了
11. 如图所示,非匀强磁场中,和两处磁感线的疏密不同。
(1)如果在和处,在垂直于纸面的方向取同样的面积,穿过哪个面积的磁感线条数较多?穿过哪个面积的磁通量较大?穿过某一面积的磁感线条数和穿过该面积的磁通量什么关系?
(2)如果处所选的面积增大,使穿过处所选面积的磁感线都穿过处的所选面积,试在图中画出处所选的面积,穿过它们的磁通量有什么关系?
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
处磁感线密,穿过处的面积的磁感线条数较多。
处磁感应强度大,由于面积相等,根据
所以穿过处的面积的磁通量较大。穿过某一面积的磁感线的条数反映穿过这一面积的磁通量。
【小问2详解】
如图所示
可知穿过和处所选面积的磁感线条数相等,穿过它们的磁通量也相等。
12. 空间内有一匀强磁场,磁感线方向竖直向下:
(1)在磁场中放入一根长、与磁场方向垂直的直导线,让导线中通过的电流,这段导线受到的磁场力为。求该磁场的磁感应强度大小。
(2)如图所示在这个磁场中放入一个线圈,线圈平面与水平方向夹角,线圈平面面积,穿过线圈的磁通量为多少?若将线圈以为轴顺时针转过角,则通过线圈的磁通量变化量为多少?若将线圈以为轴逆时针转过角,则通过线圈的磁通量变化量为多少?
【答案】(1)2T (2),1.2Wb,0.4Wb
【解析】
【小问1详解】
由磁感应强度的定义式得
【小问2详解】
线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
线圈以为轴顺时针方向转过后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量
故磁通量的变化量大小为
线圈以为轴逆时针方向转过后变为与磁场方向平行,线圈在垂直磁场方向上的投影面积为0,故此时通过线圈的磁通量
故磁通量的变化量
13. 为了得到某一匀强磁场的磁感应强度,某同学在该磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2A,导线长0.1m,它受到的磁场力为0.4N。如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在该匀强磁场中,磁场方向竖直向下,金属棒MN沿框架以速度向右做匀速运动。时,MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为0.1m的正方形。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)时,穿过MDEN的磁通量;
(3)为使MN棒中不产生感应电流,从开始,磁感应强度应随时间变化,求磁感应强度与时间的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据磁感应强度定义式
代入数据解得
【小问2详解】
根据磁通量定义式
代入数据解得
【小问3详解】
由产生感应电流的条件可知,为使MN棒中不产生感应电流,则穿过MDEN的磁通量应该不变。由上问可知时刻,
时刻的磁通量
代入数据整理解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$