内容正文:
2026—2027年大方二中高二级第一次月考
物理
注意事项:
1.答卷前,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,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的4个选项中,只有一个项符合题目要求)
1. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力
B. 安培力可以对通电导线做功,洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D. 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的运动状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观形式,故安培力和洛伦兹力是性质相同的力,本质上都是磁场对运动电荷的作用力,A错误;
B.因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功,安培力垂直通电导线,导线的运动方向可以与速度平行,故安培力可以做正功、负功,B正确;
C.当运动电荷速度方向与磁场方向平行时,运动电荷不受洛伦兹力作用,运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用,该处磁感应强度不一定为零,C错误;
D.洛伦兹始终与运动方向垂直,对运动电荷不做功,但改变速度方向,D错误。
故选B。
2. 一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束,则不正确的是 ( )
A. 1带正电 B. 1带负电
C. 2不带电 D. 3带负电
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:根据左手定则,正电荷粒子左偏,即1;不偏转说明不带电,即2;带负电的粒子向右偏,说明是3,因此答案为B
考点:洛伦兹力
点评:本题考查了通过洛伦兹力的方向的判断.
3. 如图所示,一线圈在匀强磁场中匀速转动,经过图示位置时( )
A. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大
B. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小
C. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大
D. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小
【答案】C
【解析】
【详解】题图所示位置线圈平面与磁感线平行,处于垂直于中性面的位置,故穿过线圈的磁通量为零(即最小),而磁通量的变化率即瞬时电动势最大,故选C。
4. 关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流,以下说法正确的是( )
A. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
B. 线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C. 线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D. 线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次
【答案】C
【解析】
【详解】线圈转至中性面时,线圈平面垂直于磁感线,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率、感应电动势、感应电流均为零,电流方向恰好发生变化。因此,线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时,每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次。线圈每转动一周,经过中性面两次,感应电动势和感应电流的方向都改变两次。
故选C。
5. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 原线圈的输入功率为W
B. 电流表的读数为1A
C. 电压表的读数为V
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据题已知,理想变压器接在最大电动势为的交流电源上,则可知理想变压器原线圈两端电压的有效值为
根据原副线圈两端的电压比等于匝数比可得副线圈两端的电压
即电压表的读数为110V,则副线圈所在回路中的电流
而根据变压器原副线圈所在回路中的电流比等于匝数的反比可得
则电流表的读数为1A,由此可得原线圈的输入功率为
故AC错误,B正确;
D.根据交流电瞬时电压的表达式
可得
而,可得
故D错误。
故选B。
6. 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端,时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )
A. 回路的周期为0.02s
B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大
C. 时线圈中磁场能最大
D. 时回路中电流沿顺时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.以顺时针电流为正方向,LC电路中电流和电荷量变化的图像如下:
时电容器下极板带正电荷且最大,根据图像可知周期为,故A错误;
B.根据图像可知电流最大时,电容器中电荷量为0,电场能最小为0,故B错误;
CD.时,经过,根据图像可知此时电流最大,电流沿逆时针方向,说明电容器放电完毕,电能全部转化为磁场能,此时磁场能最大,故C正确,D错误。
故选C.
7. 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度大小为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子,带电荷量为q,质量为m,从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R,不计粒子重力,则( )
A. 粒子经磁场偏转后一定能回到原点O
B. 粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1
C. 粒子完成一次周期性运动的时间为
D. 粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R
【答案】D
【解析】
【详解】B.由r=可知,粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为1∶2,故B错误;
C.粒子在两磁场中运动所对应的圆心角均为60°,故粒子完成一次周期性运动的时间
t=T1+T2=+=
故C错误;
AD.粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进了
l=R+2R=3R
则粒子经磁场偏转后不能回到原点O,故A错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8. 如图所示,长度L=10 cm的一段直导线ab,与磁场方向垂直放置在磁感应强度B=3×10-2 T的匀强磁场中。若在导线中通以I=10 A的电流,方向从b流向a,导线绕固定点O转动(设),由图中位置在纸面内转动,则( )
A. 图示位置安培力大小为3×10-2 N
B. 由图示位置顺时针转过60°时,安培力大小为1.5×10-2 N
C. 由图示位置顺时针转过90°时,安培力大小为0 N
D. 由图示位置向纸面外转过90°时,安培力大小为0 N
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图示位置,磁场方向与电流方向垂直,所以该位置安培力的大小为
F安=BIL=3×10-2 N
A正确;
B.由图示位置顺时针转过60°时,安培力大小为
F安=BILsin30°=1.5×10-2 N
B正确;
C.由图示位置顺时针转过90°时,磁场方向与电流方向平行,所以此位置安培力大小为
F安=0 N
C正确;
D.由图示位置向纸面外转过90°时,磁场方向与电流方向垂直,所以该位置安培力的大小为
F安=BIL=3×10-2 N
D错误。
故选ABC。
9. 一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,根据图象提供的信息,以下说法正确的是( )
A. 线圈转动的角速度为rad/s
B. 电动势的最大值为20V
C. t=1.0×10-2s时,线圈平面和磁场方向的夹角为
D. t=1.5×10-2s时,穿过线圈平面的磁通量最大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由题图可知,周期T=6×10-2s,角速度
故A正确;
B.由图可知,电动势的最大值为20V,故B正确;
C.电动势的瞬时值表达式为
e=20sint(V)
将t=1.0×10-2s代入解得
这时线圈从中性面开始转过的夹角,故线圈平面和磁场方向的夹角为,故C正确;
D.由图可知,t=1.5×10-2s时,感应电动势最大,则线圈平面与磁场方向平行,磁通量最小,故D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,理想变压器原线圈输入电压,原、副线圈匝数比为10:1,副线圈电路中为定值电阻,R是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),图中电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 电压器输出电压的频率为50Hz
B. 电压表V2的示数为V
C. 照射R的光变强时,灯泡L变暗
D. 照射R的光变强时,电压表、电流表的示数都不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 原线圈接正弦交流电,由表达式知角速度是ω=100π,所以f=50Hz,故A正确;
B. 由表达式知输入电压有效值为220V,根据电压与匝数成正比,副线圈电压有效值即电压表的示数为22V,故B错误;
CD、R处光照增强时,阻值减小,副线圈电流表的变大,原线圈电流也变大,但不会影响输入电压值,定值电阻分压增大,灯泡两端电压减小,灯泡变暗,故C正确,D错误
故选AC
三、实验题(本题共两小题,共15分)
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转(右侧为电流计的正接线柱),此实验操作的目的是( );
A. 测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B. 检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C. 检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
(2)用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针________(填“向左”或“向右”)偏转(右侧为电流计的正接线柱);
(3)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要________(选填“阻碍”或“阻止‘)引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】(1)B (2)向左
(3)阻碍
【解析】
【小问1详解】
AC.这样操作与测量灵敏电流表能够承受电流的最大值和检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确无关,故AC错误;
B.这样操作是为了检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系,以此来确定产生的感应电流的方向,故B正确。
故选B。
【小问2详解】
图甲中闭合开关后,电流计指针向右偏转,说明电流从“”接线柱流入电流表时,电流计指针向右偏转;图乙中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,螺线管中的原磁场方向向下,且螺线管中的磁通量不断增大,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流产生的磁场方向应向上,根据右手螺旋定则可知,感应电流从“”接线柱流入电流表,故电流表指针向左偏转。
【小问3详解】
实验得出感应电流总是具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
12. 如图甲所示为回旋加速器,加速器的D形盒半径为R,中间夹缝间接有电压为U的交变电压,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与D形盒垂直。图乙为矩形薄金属片,长为a,宽为b,厚度为h,所加磁场方向垂直上表面,磁感应强度大小为B,薄片中单位体积的自由电子数为n,电子电荷量大小为e,现通入图示方向大小为I的电流,回答下列问题(均用题中字母表示)。
(1)图甲中粒子的质量为m,电荷量为q,则粒子能加速到的最大速度为________;粒子最多能被加速的次数为________。
(2)图乙中金属薄片左侧面电势________(选填“高于”或“低于”)右侧面;金属薄片产生的霍尔电压大小为________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 高于 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]当粒子运动半径为R时速度最大,由
得
[2]加速次数
【小问2详解】
[1][2]图乙中金属薄片导电粒子是电子带负电,定向移动的方向与电流方向反,由左手定则可知,电子聚集在右侧面,则左侧面电势高,稳定时有
联立解得
四、计算题(3个题共42分)
13. 一个正方形线圈的匝数为10,边长为20cm,线圈总电阻为1Ω,线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.5T,则:(π取3.14)
(1)该线圈产生的电动势的峰值、电流的峰值分别是多少?
(2)写出感应电动势随时间变化的表达式。
(3)线圈从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
【答案】(1)6.28V;6.28A;(2)e=6.28cos10πt(V);(3)3.14V
【解析】
【详解】(1)电动势的峰值为
Em=NBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28V
由欧姆定律可得,电流的峰值为
(2)感应电动势的瞬时值表达式为
e=Emcos ωt=6.28cos 10πt(V)
(3)线圈转过60°,感应电动势的瞬时值为
e=Emcos 60°=3.14V
14. 学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校共22个教室,每教室用“220V 40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光。
(1)输电线上损耗的电功率多大?
(2)发电机的输出功率多大?
(3)发电机的电动势多大?
【答案】(1)5424W;(2)250V;(3)144W
【解析】
【详解】(1)所有灯都正常工作时的总功率为
用电器总电流为
输电线上的电流为
输电线上损耗的电功率为
(2)发电机的输出功率为
(3)输入电流为
根据
解得
发电机的电动势为
15. 如图所示,水平导轨间距为L=0.5 m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1 kg,电阻R0=0.9 Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=10 V,内阻r=0.1 Ω,电阻R=4 Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角α=53°;ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力沿水平方向,重力加速度g=10 m/s2,ab处于静止状态。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:
(1)通过ab的电流大小和方向;
(2)ab受到的安培力大小;
(3)重物重力G的取值范围。
【答案】(1)2 A,从a到b;(2)5 N;(3)0.5 N≤G≤7.5 N
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律得
I= =2 A
方向为从a到b。
(2)安培力为
F=BIL=5 N
(3)导体棒受力如图所示,ab即将滑动时,所受最大静摩擦力fm既可能向左,也可能向右,其大小为
fm=μ(mg-F cos 53°)=3.5 N
当最大静摩擦力方向向右时
FT1=F sin 53°-fm=0.5 N
当最大静摩擦力方向向左时
FT2=F sin 53°+fm=7.5 N
而FT=G,所以
0.5 N≤G≤7.5 N
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注意事项:
1.答卷前,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,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的4个选项中,只有一个项符合题目要求)
1. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力
B. 安培力可以对通电导线做功,洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D. 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的运动状态
2. 一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束,则不正确的是 ( )
A. 1带正电 B. 1带负电
C. 2不带电 D. 3带负电
3. 如图所示,一线圈在匀强磁场中匀速转动,经过图示位置时( )
A. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大
B. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小
C. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大
D. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小
4. 关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流,以下说法正确的是( )
A. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
B. 线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C. 线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D. 线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次
5. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 原线圈的输入功率为W
B. 电流表的读数为1A
C. 电压表的读数为V
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
6. 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端,时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )
A. 回路的周期为0.02s
B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大
C. 时线圈中磁场能最大
D. 时回路中电流沿顺时针方向
7. 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度大小为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子,带电荷量为q,质量为m,从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R,不计粒子重力,则( )
A. 粒子经磁场偏转后一定能回到原点O
B. 粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1
C. 粒子完成一次周期性运动的时间为
D. 粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8. 如图所示,长度L=10 cm的一段直导线ab,与磁场方向垂直放置在磁感应强度B=3×10-2 T的匀强磁场中。若在导线中通以I=10 A的电流,方向从b流向a,导线绕固定点O转动(设),由图中位置在纸面内转动,则( )
A. 图示位置安培力大小为3×10-2 N
B. 由图示位置顺时针转过60°时,安培力大小为1.5×10-2 N
C. 由图示位置顺时针转过90°时,安培力大小为0 N
D. 由图示位置向纸面外转过90°时,安培力大小为0 N
9. 一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,根据图象提供的信息,以下说法正确的是( )
A. 线圈转动的角速度为rad/s
B. 电动势的最大值为20V
C. t=1.0×10-2s时,线圈平面和磁场方向的夹角为
D. t=1.5×10-2s时,穿过线圈平面的磁通量最大
10. 如图所示,理想变压器原线圈输入电压,原、副线圈匝数比为10:1,副线圈电路中为定值电阻,R是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),图中电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 电压器输出电压的频率为50Hz
B. 电压表V2的示数为V
C. 照射R的光变强时,灯泡L变暗
D. 照射R的光变强时,电压表、电流表的示数都不变
三、实验题(本题共两小题,共15分)
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转(右侧为电流计的正接线柱),此实验操作的目的是( );
A. 测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B. 检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C. 检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
(2)用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针________(填“向左”或“向右”)偏转(右侧为电流计的正接线柱);
(3)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要________(选填“阻碍”或“阻止‘)引起感应电流的磁通量的变化。
12. 如图甲所示为回旋加速器,加速器的D形盒半径为R,中间夹缝间接有电压为U的交变电压,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与D形盒垂直。图乙为矩形薄金属片,长为a,宽为b,厚度为h,所加磁场方向垂直上表面,磁感应强度大小为B,薄片中单位体积的自由电子数为n,电子电荷量大小为e,现通入图示方向大小为I的电流,回答下列问题(均用题中字母表示)。
(1)图甲中粒子的质量为m,电荷量为q,则粒子能加速到的最大速度为________;粒子最多能被加速的次数为________。
(2)图乙中金属薄片左侧面电势________(选填“高于”或“低于”)右侧面;金属薄片产生的霍尔电压大小为________。
四、计算题(3个题共42分)
13. 一个正方形线圈的匝数为10,边长为20cm,线圈总电阻为1Ω,线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.5T,则:(π取3.14)
(1)该线圈产生的电动势的峰值、电流的峰值分别是多少?
(2)写出感应电动势随时间变化的表达式。
(3)线圈从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
14. 学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校共22个教室,每教室用“220V 40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光。
(1)输电线上损耗的电功率多大?
(2)发电机的输出功率多大?
(3)发电机的电动势多大?
15. 如图所示,水平导轨间距为L=0.5 m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1 kg,电阻R0=0.9 Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=10 V,内阻r=0.1 Ω,电阻R=4 Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角α=53°;ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力沿水平方向,重力加速度g=10 m/s2,ab处于静止状态。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:
(1)通过ab的电流大小和方向;
(2)ab受到的安培力大小;
(3)重物重力G的取值范围。
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