内容正文:
成功学校2025-2026学年第二学期第一次月考试卷
高二物理
(A卷:30分,B卷:70分,C卷:30分)
A卷
一、单选题(共5小题,每题4分,共20分)
1. 下列各组物理量中,全是矢量的是( )
A. 电势、电势差、磁通量
B. 电场强度、磁感应强度、洛伦兹力
C. 电势能、库仑力、电荷量
D. 电容、电动势、电流
2. 磁电式电流表指针转动的原理是( )
A. 磁场对电流的作用力 B. 电磁感应现象
C. 电流的磁效应 D. 超导现象
3. 如图所示,电子的电荷量为e,以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则电子受到的洛伦兹力多大( )
A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0
4. 下列说法正确的是( )
A. 根据,电场中某点的电场强度与成正比,与成反比
B. 根据,磁场中某点的磁感应强度与成正比,与成反比
C. 电荷在电场中一定受到电场力
D. 电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
5. 如图,水平面上有一固定的U形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流,则杆ab( )
A. 向右移动 B. 向左移动
C. 左右移动 D. 不动
二、解答题(共10分)
6. 长L=20cm的直导线,通以的电流,匀强磁场的磁感应强度都为,图1中磁场方向水平向右,图2中磁场方向垂直纸面向里,求:
(1)图1中导线所受的安培力大小和方向;
(2)图2中导线所受的安培力大小和方向。
B卷(70分)
三、单项选择题(共2小题,每题4分,共8分)
7. 如图所示,通电导线置于匀强磁场中,其中导线所受安培力的方向是( )
A. 水平向右 B. 水平向左
C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里
8. 安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,发出警示信号。图中与其工作原理相同的实验装置是( )
A. B.
C. D.
四、多选题(共3小题,每题5分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选得0分,共15分)
9. 如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,一个金属圆环水平放置,当条形磁铁的极靠近圆环时,圆环将产生感应电流。则( )
A. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同
B. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相反
C. 圆环与磁铁间相互排斥
D. 圆环与磁铁间相互吸引
11. 下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B. 穿过线圈中的磁通量很大,但线圈中产生的感应电动势可能为0
C. 线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D. 穿过线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
五、实验题(每空2分,共16分)
12. 如图所示,在“探究磁场对通电导线的作用力”实验中,两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中,磁感应强度垂直于导轨平面,当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动,忽略金属棒与导轨之间的摩擦。现用器材:电池组(、)、开关、滑动变阻器(、2A)、金属棒、导线若干(电阻忽略)、蹄形磁铁、导轨(电阻忽略)等。
(1)为了保护电路,开始连接器材时,开关应断开,滑动变阻器应滑至__________(选填:“最左端”、“中端”、“最右端”)后,再闭合开关,观察到金属棒水平向__________运动(填“左”或“右”);
(2)若要改变金属棒的运动方向,下列措施可行的是__________:
A. 仅改变电流的大小
B. 仅改变磁场的方向
C. 电流的方向和磁场的方向同时改变
D. 调节滑动变阻器滑片,减少接入电路的电阻
(3)若滑动变阻器处在中点,为了使金属棒在离开导轨时可能具有更大的速度,下列措施可行的是__________。
A. 减小金属水平导轨的长度
B. 增加金属棒的长度
C. 向右移动滑动变阻器的滑片
D. 增加金属水平导轨的长度
(4)若滑动变阻器滑片放在中间的位置,则通过金属棒的电流大小为__________A。(结果保留两位有效数字)
13. 如图所示的装置中,在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
(1)将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转。
(2)线圈A插入线圈B后,闭合开关,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转。
(3)线圈A插入线圈B后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端,第一次快拉,第二次较慢拉,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______(填、或)
六、解答题(共31分)
14. 如图,从离子源产生质量为m,电量为q的离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,从磁场边界的N点射出。已知MN长为L,不计离子重力。求:
(1)离子进入磁场的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
15. 如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场左、右边缘平行,磁场的宽度为d,正粒子射入磁场的速度方向与左边缘夹角为θ,已知粒子质量为m、带电荷量为q,运动到磁场右侧边界时恰好相切。
(1)如何确定带电粒子做匀速圆周运动的圆心?
(2)粒子做匀速圆周的半径是多大?
(3)粒子射入磁场的速度是多大?
16. 有一个n=1000匝的线圈,在t=0.2s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.06Wb,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)如果线圈的总电阻r=10Ω,把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流I的大小。
C卷(30分)
七、单选题(共3小题,每题5分,共15分)
17. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
18. 如图所示,竖直平面内的虚线MN下方存在垂直于纸面向外的匀强磁场,金属圆环abcd的顶点a与MN相切。用外力(未画出)拉着圆环使圆环以竖直向上的速度匀速穿出磁场,该过程中圆环受到的安培力大小( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 不断增大 D. 不断减小
19. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
八、解答题(共15分)
20. 如图所示,光滑平行导轨置于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距,一端接有电阻,其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻,以的速度向右匀速运动,运动过程中与导轨接触良好。求:
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向;
(2)导体棒a、b两点的电势差U;
(3)电阻R上消耗的功率P。
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成功学校2025-2026学年第二学期第一次月考试卷
高二物理
(A卷:30分,B卷:70分,C卷:30分)
A卷
一、单选题(共5小题,每题4分,共20分)
1. 下列各组物理量中,全是矢量的是( )
A. 电势、电势差、磁通量
B. 电场强度、磁感应强度、洛伦兹力
C. 电势能、库仑力、电荷量
D. 电容、电动势、电流
【答案】B
【解析】
【详解】矢量有大小和方向,且遵循矢量运算法则;标量只有大小,没有方向,电场强度、磁感应强度、洛伦兹力、库仑力都是矢量,其他物理量都是标量。
故选B。
2. 磁电式电流表指针转动的原理是( )
A. 磁场对电流的作用力 B. 电磁感应现象
C. 电流的磁效应 D. 超导现象
【答案】A
【解析】
【详解】磁电式电流表内部有一个固定永久磁铁和一个可转动的线圈。当电流通过线圈时,线圈在磁场中受到安培力(即磁场对电流的作用力),导致线圈偏转,从而带动指针指示电流值。
故选A。
3. 如图所示,电子的电荷量为e,以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则电子受到的洛伦兹力多大( )
A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】图中电子运动方向与磁场方向垂直,受到的洛伦兹力,电子的电荷量为,所以电子受到的洛伦兹力为
故选A。.
4. 下列说法正确的是( )
A. 根据,电场中某点的电场强度与成正比,与成反比
B. 根据,磁场中某点的磁感应强度与成正比,与成反比
C. 电荷在电场中一定受到电场力
D. 电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度的定义式属于比值定义,电场强度与试探电荷没有本质上的决定关系,不能够认为电场中某点的电场强度与成正比,与成反比,故A错误;
B.磁感应强度的定义式属于比值定义,磁感应强度与电流元没有本质上的决定关系,不能够认为磁场中某点的磁感应强度与成正比,与成反比,故B错误;
C.根据电场强度的定义式有
解得
可知,电荷在电场中一定受到电场力,故C正确;
D.当电荷的运动方向与磁场方向平行时,电荷所受洛伦兹力为0,故D错误。
故选C。
5. 如图,水平面上有一固定的U形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流,则杆ab( )
A. 向右移动 B. 向左移动
C. 左右移动 D. 不动
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手定则可知,当杆ab向左移动时,金属杆ab产生由a到b的电流。
故选B。
二、解答题(共10分)
6. 长L=20cm的直导线,通以的电流,匀强磁场的磁感应强度都为,图1中磁场方向水平向右,图2中磁场方向垂直纸面向里,求:
(1)图1中导线所受的安培力大小和方向;
(2)图2中导线所受的安培力大小和方向。
【答案】(1),方向垂直纸面向外
(2)F=0.2N,方向垂直导线向下
【解析】
【小问1详解】
图1中与不垂直,安培力大小为
代入数据得
根据左手定则可知,安培力方向垂直纸面向外。
【小问2详解】
图2中与方向垂直,故安培力大小为
代入数据得F = 0.2N
根据左手定则可知,安培力方向垂直导线向下。
B卷(70分)
三、单项选择题(共2小题,每题4分,共8分)
7. 如图所示,通电导线置于匀强磁场中,其中导线所受安培力的方向是( )
A. 水平向右 B. 水平向左
C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里
【答案】C
【解析】
【详解】将磁感应强度方向分解为垂直电流方向和平行电流方向,根据左手定则可知,导线所受安培力的方向垂直纸面向外。
故选C。
8. 安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,发出警示信号。图中与其工作原理相同的实验装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,发出警示信号,利用了电磁感应的原理,图中利用电流产生磁场吸引铁质材料的原理,该图中没有利用电磁感应原理,故A错误;
B.图中导体切割磁感线产生感应电动势,图示利用了电磁感应的原理,故B正确;
C.图中利用磁场对电流有安培力的原理,该图中没有利用电磁感应原理,故C错误;
D.图中利用电流产生的磁场对小磁针有磁场力的作用,该图中没有利用电磁感应原理,故D错误。
故选B。
四、多选题(共3小题,每题5分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选得0分,共15分)
9. 如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据左手定则,导线受到的安培力方向为斜左上方,故A正确;
B.根据左手定则,导线受到的安培力方向为水平向左,故B错误;
C.根据左手定则,导线受到的安培力方向为竖直向下,故C错误;
D.根据左手定则,导线受到的安培力方向为水平向右,故D错误。
故选A。
10. 如图所示,一个金属圆环水平放置,当条形磁铁的极靠近圆环时,圆环将产生感应电流。则( )
A. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同
B. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相反
C. 圆环与磁铁间相互排斥
D. 圆环与磁铁间相互吸引
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据楞次定律,圆环内部感应电流的磁场与原磁场方向相反,即竖直向上,再根据右手螺旋定则可知,圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同,A正确,B错误;
CD.根据楞次定律,知圆环内部感应电流的磁场要阻碍磁铁靠近圆环,C正确,D错误。
故选AC。
11. 下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B. 穿过线圈中的磁通量很大,但线圈中产生的感应电动势可能为0
C. 线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D. 穿过线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
【答案】BD
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大。感应电动势与磁通量变化量大小无关,穿过线圈中的磁通量很大,但线圈中产生的感应电动势可能为0,且线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势不一定越大。综上所述可知AC错误,BD正确。
故选BD。
五、实验题(每空2分,共16分)
12. 如图所示,在“探究磁场对通电导线的作用力”实验中,两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中,磁感应强度垂直于导轨平面,当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动,忽略金属棒与导轨之间的摩擦。现用器材:电池组(、)、开关、滑动变阻器(、2A)、金属棒、导线若干(电阻忽略)、蹄形磁铁、导轨(电阻忽略)等。
(1)为了保护电路,开始连接器材时,开关应断开,滑动变阻器应滑至__________(选填:“最左端”、“中端”、“最右端”)后,再闭合开关,观察到金属棒水平向__________运动(填“左”或“右”);
(2)若要改变金属棒的运动方向,下列措施可行的是__________:
A. 仅改变电流的大小
B. 仅改变磁场的方向
C. 电流的方向和磁场的方向同时改变
D. 调节滑动变阻器滑片,减少接入电路的电阻
(3)若滑动变阻器处在中点,为了使金属棒在离开导轨时可能具有更大的速度,下列措施可行的是__________。
A. 减小金属水平导轨的长度
B. 增加金属棒的长度
C. 向右移动滑动变阻器的滑片
D. 增加金属水平导轨的长度
(4)若滑动变阻器滑片放在中间的位置,则通过金属棒的电流大小为__________A。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 最右端 ②. 右
(2)B (3)D
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,闭合开关之前,滑片应位于最大阻值处,即滑动变阻器的滑片应滑至最右端;
[2]闭合开关后,根据左手定则可知,导体棒受到的安培力水平向右,故闭合开关后,导体棒将向右运动;
【小问2详解】
A.改变电流大小只会改变导体棒受到安培力的大小,无法改变导体棒受到安培力的方向,即无法改变导体棒的运动方向,A错误;
B.只改变磁场方向,可以改变导体棒所受安培力的方向,因此导体棒的运动方向随之改变,B正确;
C.电流的方向和磁场的方向同时改变,则导体棒受到安培力的方向不变,因此导体棒的运动方向不变,C错误;
D.调节滑动变阻器滑片,减少接入电路的电阻,导体棒中的电流随之增大,导体棒受到的安培力增大,但所受安培力的方向不变,导体棒的运动方向不变,D错误。
故选B。
【小问3详解】
设金属棒运动速度为v,根据反电动势的作用及闭合电路欧姆定律有导体棒中的电流
由牛顿第二定律则有
联立解得
由此可知,金属棒做加速度减小的加速运动,直至匀速运动。
AD.若离开轨道时,未达到最大速度,增加金属水平导轨的长度可使加速时间更长,即可获得更大速度,A错误,D正确;
B.增加金属棒的长度可知,质量增大,加速度减小,故速度变小,B错误;
C.向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器电阻增大,加速度减小,故速度变小,C错误。
故选D。
【小问4详解】
若滑动变阻器滑片放在中间的位置,根据欧姆定律可知,通过金属棒的电流大小为
13. 如图所示的装置中,在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
(1)将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转。
(2)线圈A插入线圈B后,闭合开关,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转。
(3)线圈A插入线圈B后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端,第一次快拉,第二次较慢拉,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______(填、或)
【答案】(1)左 (2)左
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,说明线圈B中磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针右偏,现将A线圈迅速插入B线圈时,线圈B中磁通量增加,故产生的感应电流也使灵敏电流计的指针左偏。
【小问2详解】
同理可知,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,滑动变阻器的电阻减小,线圈A中电流增大,磁场增强,线圈B中磁通量增加,灵敏电流计指针将向左。
【小问3详解】
由法拉第电磁感应定律可知
滑动变阻器触头从最左端拉到最右端滑动的越快,线圈A中的电流变化越快,线圈B中的磁通量变化越快,产生的感应电动势越大,故两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是
六、解答题(共31分)
14. 如图,从离子源产生质量为m,电量为q的离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,从磁场边界的N点射出。已知MN长为L,不计离子重力。求:
(1)离子进入磁场的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据动能定理
解得
(2)离子在磁场中,根据牛顿第二定律
其中
解得
15. 如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场左、右边缘平行,磁场的宽度为d,正粒子射入磁场的速度方向与左边缘夹角为θ,已知粒子质量为m、带电荷量为q,运动到磁场右侧边界时恰好相切。
(1)如何确定带电粒子做匀速圆周运动的圆心?
(2)粒子做匀速圆周的半径是多大?
(3)粒子射入磁场的速度是多大?
【答案】(1)把初速度延长与右边界夹角的角平分线与初始位置速度垂线的交点即为圆心;(2)r=;(3)v=
【解析】
【详解】(1)把初速度延长与右边界夹角的角平分线与初始位置速度垂线的交点即为圆心;
(2)根据几何关系
解得
r=
(3)根据洛伦兹力提供向心力
解得
v=
16. 有一个n=1000匝的线圈,在t=0.2s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.06Wb,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)如果线圈的总电阻r=10Ω,把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流I的大小。
【答案】(1)200 V
(2)2 A
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律
代入数据得
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律
代入数据得
C卷(30分)
七、单选题(共3小题,每题5分,共15分)
17. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
【答案】B
【解析】
【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力,大小相等;则的磁场对的作用力大小为;根据安培定则可知,的磁场在处垂直纸面向里,根据左手定则可知,受到的安培力向右。
故选B。
18. 如图所示,竖直平面内的虚线MN下方存在垂直于纸面向外的匀强磁场,金属圆环abcd的顶点a与MN相切。用外力(未画出)拉着圆环使圆环以竖直向上的速度匀速穿出磁场,该过程中圆环受到的安培力大小( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 不断增大 D. 不断减小
【答案】A
【解析】
【详解】当圆环穿出磁场,切割磁场的等效长度为圆环与MN相交的弦长,则有,
所以
由此可知,圆环所受的安培力先增大后减小。
故选A。
19. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合与断开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不会发生变化,所以电流表G中均无感应电流。故AB错误;
C.闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,左侧电路中的电阻增大,则根据闭合电路欧姆定律可知,线圈A中电流减小,故通过线圈B的磁通量顺时针减小,则根据楞次定律“增反减同”可知,穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针,再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流,故C正确;
D.闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,线圈A中电流变大,穿过线圈B的磁通量变大,所以B中会产生感应电流,则电流表G指针会发生偏转,故D错误。
故选C。
八、解答题(共15分)
20. 如图所示,光滑平行导轨置于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距,一端接有电阻,其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻,以的速度向右匀速运动,运动过程中与导轨接触良好。求:
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向;
(2)导体棒a、b两点的电势差U;
(3)电阻R上消耗的功率P。
【答案】(1),由指向
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
导体棒切割磁感线产生的电动势为
根据闭合电路欧姆定律,可得回路感应电流
根据右手定则,可知中电流方向为由指向
【小问2详解】
导体棒相当于电源,间的电势差为路端电压
【小问3详解】
由功率公式可得
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