精品解析：福建省漳州市漳州艺术实验学校2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试卷

漳州艺术实验学校2022-2023学年（下）第一次月考 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2.请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单选题（每题4分，总16分） 1. 关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比 B. 磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与是否放入通电导线无关 C. 通电导线受磁场力的地方一定存在磁场，不受磁场力的地方一定不存在磁场 D. 通电导线放入磁场中某点，那点就有磁感应强度，如果将导线拿走，那点的磁感应强度就为零 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．磁感应强度的定义式是 这是比值定义法定义的物理量，B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的本身决定，故AD错误，B正确； C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，当通电导线与磁场平行放置，不受安培力，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（　　） A. 由d→e B. 由 e→d C. 无感应电流 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由右手定则可知，ab向右运动时产生的感应电流由b→a，故流过R的电流方向是由d→e，A正确。 故选A。 3. 如图所示，长为L的导体棒静止于光滑的水平轨道上，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与轨道平面成角斜向上方，当导体棒中的电流为I时，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒受到的安培力方向水平向右 B. 导体棒受到的安培力方向竖直向下 C. 导体棒受到的安培力大小为 D. 导体棒受到的安培力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则判断安培力方向为斜向右下，安培力大小为 F=ILB 故C正确ABD错误。 故选C。 4. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（不计重力）（　　） A. 2：1 B. 1：2 C. 1： D. 1：1 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 解得 周期为 可知正、负电子在磁场中运动的周期相同，正电子在磁场中轨迹如图所示 由几何知识可知正电子转过的角度为，则正电子在磁场中的运动时间为 负电子在磁场中轨迹如图所示 由几何知识可知负电子转过的角度为，则负电子在磁场中的运动时间为 则正、负电子在磁场中的运动时间之比为 故选A。 二、多选题（每题6分，少选得3分，错选不得分，总24分） 5. 如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框中的磁通量为 B. 以边为轴，让线框转过角，这一过程中，线框中的磁通量变化量大小为 C. 线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流 D. 线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图示位置，线框平面与磁场垂直，线框中的磁通量 故A错误； B．以边为轴，让线框转过角，这一过程中，线框中的磁通量变化量大小为 故B正确； C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中的磁通量时刻在发生改变，线框中会产生感应电流，故C正确； D．线框绕过D点的与磁场平行的轴转动，线框中的磁通量始终为，线框中不会产生感应电流，故D错误。 故选BC。 6. 图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（　　） A. 1.5t0时刻，金属棒PQ所受安培力方向向右 B. 0~2t0时间内，回路中的感应电流大小和方向都不变 C. 0~2t0时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D. 0~2t0时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．0-2t0时间内，磁通量的变化率不变，感应电动势大小方向不变，由楞次定律知流过回路的感应电流逆时针，金属棒电流方向是从P到Q，根据左手定则，1.5t0时刻，磁场方向向下，金属棒PQ所受安培力方向水平向左，故A错误，B正确； C．根据 F安=BIL 0-2t0时间内，电流大小方向都不变，但是B的大小方向都会变化，因此安培力大小方向也都会变，故C错误； D．0-2t0时间内电流方向不变，金属棒PQ先是受到安培力向右，摩擦力方向水平向左，然后从t0时刻开始，受安培力向左，摩擦力方向水平向右，故D正确。 故选BD。 7. 带电粒子（不计重力）在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从下往上通过 C. 丙图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，做完整圆周运动的周期也越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在回旋加速器中，洛伦兹力不做功，带电粒子在电场中获得能量，动能增大，故A错误； B．等离子体进入磁场后，在洛伦兹力的作用下，根据左手定则，带正电的离子向下偏转打在下极板上，下极板带正电，带负电的离子打在上极板上，上极板带负电，发电机产生的电流从下往上通过电阻R，故B正确； C．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡 解得 故C正确； D．带电粒子在磁场中运动的周期为 与半径大小无关，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，OACD为矩形，OA边长为L，其内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v0垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角α=60°，粒子刚好从A点射出磁场。不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子做圆周运动的轨迹半径为 C. 粒子从A点离开磁场时的速度方向与OA的夹角为60° D. 减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间变长 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．粒子进入磁场时所受洛伦兹力垂直速度方向指向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确； BC．粒子运动轨迹如右图所示 由几何知识可得轨迹半径 粒子从A点离开磁场时的速度方向与OA的夹角为60°，故BC正确； D．根据牛顿第二定律 解得 可知，减小粒子的入射速度v，轨迹半径将减小，粒子出射位置会在A点左侧，由几何知识可知，轨迹的圆心角始终等于2α不变，粒子在磁场中做圆周运动的周期 即周期T不变，粒子在磁场中的运动时间 可见圆心角2α不变，则粒子在磁场区域内的运动时间不变，故D错误。 故选ABC。 三、填空题（每空2分，总8分） 9. 如图，两根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面与O点构成一等边三角形。左边导线中通有方向垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流，忽略地磁场的影响。若O点处磁场方向水平向左，则右边导线中的电流I2_________I1（选填“＞”或“＝”或“＜”），方向垂直纸面_________（选填“向里”或“向外”）。 【答案】 ①. = ②. 向外 【解析】 【详解】[1]O点处磁场方向水平向左，如图所示 根据图中几何关系可知 则右边导线中的电流 [2]根据右手螺旋定则可知，右边导线中的电流方向垂直纸面向外。 10. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若金属环向下运动，则环上________（填“有”、“无”）感应电流；若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为___________。（填“顺时针”，“逆时针”） 【答案】 ①. 无 ②. 逆时针 【解析】 【详解】[1]根据安培定则可知左边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向外，右边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向里；在中间位置，磁通量为零；因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生。 [2]当环向右侧直导线逐渐靠近时，则净磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针的感应电流。 四、实验题（每空2分，总12分） 11. 某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 ②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 （2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将__________________。 A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流 C. 不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 【答案】 ①. 右偏 ②. 左偏 ③. B 【解析】 【详解】（1）①[1]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明当通过感应线圈B的磁通量增加时，产生的感应电流将使灵敏电流计的指针向右偏转；将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，通过感应线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针将右偏。 ②[2]将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值将增大，电路电流减小，电流产生的磁感应强度减小，通过感应线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏。 （2）[3]在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，通过感应线圈B的磁通量发生变化，感应线圈中将有感应电动势，能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向；但因电路不是闭合的，所以无感应电流。 故选B。 12. 某学习小组在“探究楞次定律”的实验中，记录如下表： 磁铁放置情况 磁铁运动情况 电表指针偏转情况 N极朝下 插入线圈 向左偏转 S极朝下 从线圈中抽出 向①偏转 ②极朝下 从线圈中抽出 向右偏转 (1)请你补充完整表格，所要填写的内容写在对应的横线上：①___________；（选填“左”或“右”）；②___________；（选填“N”或“S”） (2)根据实验现象，组长带领大家研究后认为：这个实验中，磁铁插入线圈中不动，让线圈上下运动也可以产生感应电流。你认为他们的结论是___________（选填“正确”或“不正确”）的。 【答案】 ①. 左 ②. N极朝下 ③. 正确 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] 当条形磁铁的N极向下插入线圈过程中，线圈中向下的磁场增强，则指针向左偏。当条形磁铁的S极向下抽出线圈中过程中，线圈中向上的磁场减弱，即改变了磁场的方向又改变了磁场的强弱，所以电流计的指针向左偏。 [2] 当条形磁铁的N极向下插入线圈过程中，线圈中向下的磁场增强，则指针向左偏。当条形磁铁的N极向下抽出线圈中过程中，线圈中向下的磁场减弱，即只改变了磁场的强弱没有改变磁场的方向，所以电流计的指针向右偏转。 （2）[3]通过分析上面的实验，得出磁铁插入线圈过程，线圈不动，实现了线圈的磁通量的变化，产生了感应电流，根据这个结论，磁铁插入线圈中不动，让线圈上下运动也可以改变线圈的磁通量的变化，同样也可以产生感应电流，所以他们的结论是正确的。 五、解答题（总40分） 13. 如图所示，两足够长的平行粗糙金属导轨MN、PQ相距L = 1m，导轨平面与水平面夹角θ = 37°，导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着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 = 4.5V、内阻r = 0.5Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.05kg的导体棒ab放在金属导轨上，闭合开关S，导体棒静止时受到的安培力F安 = 0.5N。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R = 4Ω已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，取g = 10m/s2。求： （1）磁感应强度大小B； （2）导体棒受到的摩擦力大小f。 【答案】（1）B = 0.5T；（2）f = 0.2N 【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 导体棒受到的安培力 F安 = BIL 代入数据得磁感应强度 B = 0.5T （2）导体棒所受重力沿导轨向下的分力为 mgx= mgsin37° 据左手定则，安培力方向沿导轨向上，由于mgx小于安培力，所以导体棒受沿导轨向下的摩擦力，根据共点力平衡条件得 mgsin37° + f = F安 解得 f = 0.2N 14. 如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界，磁场区域宽度为d。一束电荷量为e的电子以速度v垂直磁场边界射入磁场中，穿出磁场时速度方向与磁场右边界夹角为。不考虑电荷之间的相互作用力，求： （1）穿越磁场时的轨道半径； （2）电子的质量； （3）穿越磁场的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设电子做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得 （2）由牛顿第二定律得 解得 （3）由几何关系可得粒子做圆周运动的圆心角为，穿越磁场的时间为 15. 质谱仪的原理图如图所示，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场（图中未画出）。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后，进入速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的C点。已知速度选择器中的电场方向水平向右、电场强度大小为E，A点到C点的距离为x，带电粒子所受的重力可忽略不计。求： （1）粒子进入偏转磁场的速度v； （2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向； （3）加速电场的电势差U。 【答案】（1）；（2）；垂直于纸面向外；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子从A点进入偏转磁场，受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，到达照相底片的C点，设圆周运动的轨迹半径为R，根据牛顿第二定律有 根据几何关系有 解得 （2）带电粒子在速度选择器中做直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，则 解得 粒子在速度选择器中受到的电场力方向水平向右，则粒子受到的洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则可知速度选择器中匀强磁场的方向垂直于纸面向外。　 （3）在加速电场中，根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳州艺术实验学校2022-2023学年（下）第一次月考 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2.请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单选题（每题4分，总16分） 1. 关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比 B. 磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与是否放入通电导线无关 C. 通电导线受磁场力的地方一定存在磁场，不受磁场力的地方一定不存在磁场 D. 通电导线放入磁场中某点，那点就有磁感应强度，如果将导线拿走，那点的磁感应强度就为零 2. 如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（　　） A. 由d→e B. 由 e→d C. 无感应电流 D. 无法确定 3. 如图所示，长为L的导体棒静止于光滑的水平轨道上，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与轨道平面成角斜向上方，当导体棒中的电流为I时，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒受到的安培力方向水平向右 B. 导体棒受到的安培力方向竖直向下 C. 导体棒受到的安培力大小为 D. 导体棒受到的安培力大小为 4. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（不计重力）（　　） A. 2：1 B. 1：2 C. 1： D. 1：1 二、多选题（每题6分，少选得3分，错选不得分，总24分） 5. 如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框中的磁通量为 B. 以边为轴，让线框转过角，这一过程中，线框中的磁通量变化量大小为 C. 线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流 D. 线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流 6. 图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（　　） A. 1.5t0时刻，金属棒PQ所受安培力方向向右 B. 0~2t0时间内，回路中的感应电流大小和方向都不变 C. 0~2t0时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D. 0~2t0时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右 7. 带电粒子（不计重力）在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从下往上通过 C. 丙图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，做完整圆周运动的周期也越大 8. 如图所示，OACD为矩形，OA边长为L，其内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v0垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角α=60°，粒子刚好从A点射出磁场。不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子做圆周运动的轨迹半径为 C. 粒子从A点离开磁场时的速度方向与OA的夹角为60° D. 减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间变长 三、填空题（每空2分，总8分） 9. 如图，两根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面与O点构成一等边三角形。左边导线中通有方向垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流，忽略地磁场的影响。若O点处磁场方向水平向左，则右边导线中的电流I2_________I1（选填“＞”或“＝”或“＜”），方向垂直纸面_________（选填“向里”或“向外”）。 10. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若金属环向下运动，则环上________（填“有”、“无”）感应电流；若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为___________。（填“顺时针”，“逆时针”） 四、实验题（每空2分，总12分） 11. 某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 ②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 （2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将__________________。 A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流 C. 不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 12. 某学习小组在“探究楞次定律”的实验中，记录如下表： 磁铁放置情况 磁铁运动情况 电表指针偏转情况 N极朝下 插入线圈 向左偏转 S极朝下 从线圈中抽出 向①偏转 ②极朝下 从线圈中抽出 向右偏转 (1)请你补充完整表格，所要填写的内容写在对应的横线上：①___________；（选填“左”或“右”）；②___________；（选填“N”或“S”） (2)根据实验现象，组长带领大家研究后认为：这个实验中，磁铁插入线圈中不动，让线圈上下运动也可以产生感应电流。你认为他们的结论是___________（选填“正确”或“不正确”）的。 五、解答题（总40分） 13. 如图所示，两足够长的平行粗糙金属导轨MN、PQ相距L = 1m，导轨平面与水平面夹角θ = 37°，导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着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 = 4.5V、内阻r = 0.5Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.05kg的导体棒ab放在金属导轨上，闭合开关S，导体棒静止时受到的安培力F安 = 0.5N。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R = 4Ω已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，取g = 10m/s2。求： （1）磁感应强度大小B； （2）导体棒受到的摩擦力大小f。 14. 如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界，磁场区域宽度为d。一束电荷量为e的电子以速度v垂直磁场边界射入磁场中，穿出磁场时速度方向与磁场右边界夹角为。不考虑电荷之间的相互作用力，求： （1）穿越磁场时的轨道半径； （2）电子的质量； （3）穿越磁场的时间。 15. 质谱仪的原理图如图所示，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场（图中未画出）。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后，进入速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的C点。已知速度选择器中的电场方向水平向右、电场强度大小为E，A点到C点的距离为x，带电粒子所受的重力可忽略不计。求： （1）粒子进入偏转磁场的速度v； （2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向； （3）加速电场的电势差U。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $