精品解析：河北省石家庄市北华中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

石家庄北华中学高二第一次月考（物理） 时间：90分钟 一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分） 1. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　） A. M、N两点磁感应强度的大小关系：BM>BN B. M、N两点磁感应强度的大小关系：BM<BN C. M、N两点在同一条磁感线上，所以两点的磁场方向相同 D. N点磁场方向为M指向N 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由磁感线的疏密可知，磁感线越密，磁感应强度越大，即M点的磁感应强度小于N点的磁感应强度，故A错误，B正确； CD．某点的切线方向就是该点的磁场方向，即M、N两点的磁场方向不相同，N点的磁场方向是该点的切线方向，故CD错误。 故选B。 2. 在图中，分别标出了磁场B的方向、电流I的方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.由左手定则可以判断，安培力的方向向下，故A错误； B. 由左手定则可以判断，安培力的方向水平向左，故B错误； C. 由左手定则可以判断，安培力的方向水平向左，故C正确； D. 由左手定则可以判断，电流方向与磁感线平行，不受安培力作用，故D错误。 故选：C 3. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　） A. 楞次首先发现通电导线周围存在磁场 B. 安培首先发现通电导线周围存在磁场 C. 法拉第首先发现电磁感应现象 D. 奥斯特首先发现电磁感应现象 【答案】C 【解析】 【详解】奥斯特发现通电导线周围存在磁场，法拉第首先发现电磁感应现象，安培提出判断电流磁场方向的判断方法，楞次提出感应电流方向的判断方法，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 磁场对通电导体的作用力叫安培力，通电导体垂直于磁场方向放置时，关于安培力的大小有如下规律，其中正确的是(　　) A. 磁感应强度越强，电流越小，导线越长，安培力就越大 B. 磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大 C. 磁感应强度越弱，电流越大，导线越长，安培力就越大 D. 磁感应强度越强，电流越大，导线越短，安培力就越大 【答案】B 【解析】 【详解】通电导体垂直于磁场方向放置时，根据F=BIL得，磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大．故选B． 5. 如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　） A. 伽利略 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 奥斯特 【答案】D 【解析】 【详解】当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象 故选D。 6. 如图所示，与金属线框在同一平面内的直导线通有向上的稳恒电流I，且固定不动，当线框以速度v匀速通过导线从1位置到2位置的过程中，关于线圈中所产生感应电流的方向，下列说法正确的是（ ） A. 线框中感应电流的方向一直是顺时针方向不变 B. 线框中感应电流的方向先是逆时针方向后变成顺时针方向 C. 线框中感应电流的方向先是顺时针方向后变成逆时针方向，再变成顺时针方向 D. 线框中感应电流的方向先是逆时针方向，后变成顺时针方向，再变成逆时针方向 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则可知恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知：感应电流方向为顺时针方向；当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，向外穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为逆时针方向；当继续向右运动时，向里穿过磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向为逆时针方向；当远离导线时，向里穿过磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，故C正确，ABD错误． 7. 金属矩形线圈在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在A、C、D中，穿过线圈的磁通量始终不变，不产生感应电流；B中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，B正确，ACD错误。 故选B。 8. 如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为N1和N2，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A. N1：N2 B. N1：4N2 C. 1：2 D. 1：1 【答案】D 【解析】 【详解】由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为 半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为 结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是 与线圈的大小、匝数无关，穿过a、b两线圈的磁通量之比为1:1,故选D。 9. 如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直纸面方向的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，a、b中电流垂直纸面向外，c中电流垂直纸面向里。通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小满足，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到长直导线的距离。若已知a和b中的电流在c处产生的合磁感应强度大小为B0，则三角形中心O处的磁感应强度的大小和方向是（　　） A. B0垂直于cO向左 B. 2B0垂直于cO向左 C. B0垂直于cO向右 D. 2B0垂直于cO向右 【答案】D 【解析】 【详解】设三角形边长为L，c点的磁感应强度为 O点的磁感应强度为 根据直角三角形得 解得 方向垂直于cO向右。 故选D。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向以速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点．已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的1/4，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件及角度关系，表示出圆周运动的半径，利用圆周运动由洛伦兹力充当向心力列式求解即可． 从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为Q，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，相应的弧长变为圆周长的，所以∠POQ=90°；结合几何关系，有，洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律，有，联立解得，D正确． 二、多项选择题（共4题，每题6分，共24分） 11. 下列物理量中，属于矢量的有（　　） A. 电场强度 B. 磁通量 C. 磁感应强度 D. 电势差 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．电场强度、磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，故A正确，C正确； BD．磁通量、电势差只有大小，没有方向，是标量，故B错误，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，M、N两个线圈绕在闭合铁芯上，线圈M通过变阻器与学生电源的直流输出端连接，线圈N与电流表连接成回路。则（　　） A. 闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针不偏转 B. 闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针发生偏转 C. 将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针不偏转 D. 将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针发生偏转 【答案】BD 【解析】 【详解】闭合学生电源开关的瞬间，流过M的电流瞬间增大，则M产生磁场增强，N的磁通量变大，故产生感应电流，电流表指针发生偏转；将闭合的学生电源开关断开的瞬间，流过M的电流瞬间减小，则M产生磁场消失，N的磁通量变小，故产生感应电流，电流表指针发生偏转；故选BD。 13. 如图所示，水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，它们构成一个九宫格。四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心，直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当4条直导线中的电流都增大时，四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是（　　） A. 线圈1中有感应电流 B. 线圈2中无感应电流 C. 线圈3中无感应电流 D. 线圈4中无感应电流 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则可判断出长直导线中电流产生的磁场方向，线圈1、2、4中的合磁通量始终为零，所以增大直导线中的电流时，线圈1、2、4中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，而线圈3中有感应电流产生；故选BD。 14. 如图所示，四个电量相等的带电粒子(重力不计)以相同的速度由o点垂直射入匀强磁场中，磁场垂直于纸面向外．图中oa、ob、oc、od是四种粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A. 打到a、b点的粒子带负电 B. 四种粒子都带正电 C. 打到c点的粒子质量最大 D. 打到d点的粒子质量最大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．因为磁场垂直纸面向外，根据左手定则可知正电荷应向下偏转，负电荷向上偏转，故到a、b点的粒子带负电，故A正确，B错误； CD．根据向心力和洛伦兹力的关系 可得 可知在速度和电量相同的情况下，同一个磁场内质量越大，轨迹半径越大，从图中可知打在c点的粒子轨迹半径最大，故打在c点的粒子的质量最大，故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题（共18分） 15. 如图是研究电磁感应现象的装置。从正对纸面的角度看，图中导体ab______（选填“上下”“左右”“前后”）运动时，电流表指针会转动，根据这一现象，制成了______（ 填“发电机”或“电动机”） 【答案】 ①. 左右 ②. 发电机 【解析】 【详解】[1][2]如图是研究电磁感应现象的装置。从正对纸面的角度看，图中导体左右运动时，切割磁感线，电流表指针会转动，而上下或前后运动均没有切割磁感线，根据这一现象，制成了发电机。 16. 如图所示为研究“电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后： (1)将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏； (2)将小线圈插入大线圈后，滑动变阻器触头迅速向右滑动时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏。 【答案】 ①. 右 ②. 右 【解析】 【详解】(1)[1]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则说明线圈B中磁通量增大时，产生了感应电流使电流计向右偏，那么合上开关后，将小线圈迅速插入大线圈时，即A迅速插入B线圈时，则线圈的磁通量也是从无到有，磁通量变大，则电流计指针向右偏转一下； (2)[2] 将小线圈插入大线圈后，滑动变阻器触头迅速向右滑动时，电路中电流变大，导致线圈磁通量变大，则电流计指针向右偏转一下。 17. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）用笔画线代替导线将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有： A．将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”）；插入速度越快指针偏转角度越______； B．线圈A插入线圈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______（选填“向左偏”或“向右偏”）。指针偏转角度与滑片移动的______有关（距离，速度）。 【答案】（1） （2） ①. 向右偏 ②. 大 ③. 向左偏 ④. 速度 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，说明穿过线圈的磁通量增加时，产生的感应电流使灵敏电流计指针向右偏转，则 A．[1][2]将线圈A迅速插入线圈B时，穿过线圈的磁通量增加，则产生的感应电流使灵敏电流计指针向右偏转；插入速度越快，磁通量变化率越大，指针偏转角度越大。 B．[3][4]线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，则通过线圈A的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流使灵敏电流计指针向左偏转。指针偏转角度与滑片移动的速度有关，速度越快，磁通量变化率越大，感应电流越大。 四、计算题（共18分） 18. 如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导体棒与导轨宽度同为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为B，求： (1)导体棒受的安培力大小和方向： (2)轨道对导体棒的支持力和摩擦力大小． 【答案】(1) 方向水平向左；(2) 【解析】 【详解】导体棒处于静止状态，合外力为零，分析受力情况，根据平衡条件、欧姆定律和安培力公式结合进行求解． （1）棒的受力分析图如图所示： 根据左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为，其中，解得 （2）根据平衡条件得 19. 如图所示，在直角坐标系xOy中空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场B（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点。粒子P（不计重力）带电量为q，质量为m，从C点沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点沿x轴正向射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则： （1）粒子P在磁场中运动的速度大小为多少？ （2）粒子Q在磁场中运动的时间为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 据题意可知P粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为 根据 解得 【小问2详解】 与粒子P相同的粒子Q从C点沿x轴正向射入磁场，并恰好从D点射出磁场，也运动半周 且 解得 20. 如图所示，质量为m、电量为q的带电粒子，经电压为U加速，又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点，求： （1）带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v； （2）A、D两点间的距离l。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在电场中直线加速，电场力做功，动能增加，由动能定理得 解得 （2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故A、D两点间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄北华中学高二第一次月考（物理） 时间：90分钟 一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分） 1. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　） A. M、N两点磁感应强度的大小关系：BM>BN B. M、N两点磁感应强度的大小关系：BM<BN C. M、N两点在同一条磁感线上，所以两点的磁场方向相同 D. N点磁场方向为M指向N 2. 在图中，分别标出了磁场B的方向、电流I的方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是( ) A. B. C. D. 3. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　） A. 楞次首先发现通电导线周围存在磁场 B. 安培首先发现通电导线周围存在磁场 C. 法拉第首先发现电磁感应现象 D. 奥斯特首先发现电磁感应现象 4. 磁场对通电导体的作用力叫安培力，通电导体垂直于磁场方向放置时，关于安培力的大小有如下规律，其中正确的是(　　) A. 磁感应强度越强，电流越小，导线越长，安培力就越大 B. 磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大 C. 磁感应强度越弱，电流越大，导线越长，安培力就越大 D. 磁感应强度越强，电流越大，导线越短，安培力就越大 5. 如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　） A. 伽利略 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 奥斯特 6. 如图所示，与金属线框在同一平面内的直导线通有向上的稳恒电流I，且固定不动，当线框以速度v匀速通过导线从1位置到2位置的过程中，关于线圈中所产生感应电流的方向，下列说法正确的是（ ） A. 线框中感应电流的方向一直是顺时针方向不变 B. 线框中感应电流的方向先是逆时针方向后变成顺时针方向 C. 线框中感应电流的方向先是顺时针方向后变成逆时针方向，再变成顺时针方向 D. 线框中感应电流的方向先是逆时针方向，后变成顺时针方向，再变成逆时针方向 7. 金属矩形线圈在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为N1和N2，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A. N1：N2 B. N1：4N2 C. 1：2 D. 1：1 9. 如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直纸面方向的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，a、b中电流垂直纸面向外，c中电流垂直纸面向里。通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小满足，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到长直导线的距离。若已知a和b中的电流在c处产生的合磁感应强度大小为B0，则三角形中心O处的磁感应强度的大小和方向是（　　） A. B0垂直于cO向左 B. 2B0垂直于cO向左 C. B0垂直于cO向右 D. 2B0垂直于cO向右 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向以速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点．已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的1/4，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（共4题，每题6分，共24分） 11. 下列物理量中，属于矢量的有（　　） A. 电场强度 B. 磁通量 C. 磁感应强度 D. 电势差 12. 如图所示，M、N两个线圈绕在闭合铁芯上，线圈M通过变阻器与学生电源的直流输出端连接，线圈N与电流表连接成回路。则（　　） A. 闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针不偏转 B. 闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针发生偏转 C. 将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针不偏转 D. 将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针发生偏转 13. 如图所示，水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，它们构成一个九宫格。四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心，直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当4条直导线中的电流都增大时，四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是（　　） A. 线圈1中有感应电流 B. 线圈2中无感应电流 C. 线圈3中无感应电流 D. 线圈4中无感应电流 14. 如图所示，四个电量相等的带电粒子(重力不计)以相同的速度由o点垂直射入匀强磁场中，磁场垂直于纸面向外．图中oa、ob、oc、od是四种粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A. 打到a、b点的粒子带负电 B. 四种粒子都带正电 C. 打到c点的粒子质量最大 D. 打到d点的粒子质量最大 三、实验题（共18分） 15. 如图是研究电磁感应现象的装置。从正对纸面的角度看，图中导体ab______（选填“上下”“左右”“前后”）运动时，电流表指针会转动，根据这一现象，制成了______（ 填“发电机”或“电动机”） 16. 如图所示为研究“电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后： (1)将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏； (2)将小线圈插入大线圈后，滑动变阻器触头迅速向右滑动时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏。 17. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）用笔画线代替导线将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有： A．将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”）；插入速度越快指针偏转角度越______； B．线圈A插入线圈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______（选填“向左偏”或“向右偏”）。指针偏转角度与滑片移动的______有关（距离，速度）。 四、计算题（共18分） 18. 如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导体棒与导轨宽度同为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为B，求： (1)导体棒受的安培力大小和方向： (2)轨道对导体棒的支持力和摩擦力大小． 19. 如图所示，在直角坐标系xOy中空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场B（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点。粒子P（不计重力）带电量为q，质量为m，从C点沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点沿x轴正向射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则： （1）粒子P在磁场中运动的速度大小为多少？ （2）粒子Q在磁场中运动的时间为多少？ 20. 如图所示，质量为m、电量为q的带电粒子，经电压为U加速，又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点，求： （1）带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v； （2）A、D两点间的距离l。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $