精品解析：天津市蓟州区擂鼓台中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

蓟州区擂鼓台中学2024-2025学年度高二下学期 第二次月考物理试题 一、单项选择题（每题5分，共25分） 1. 关于感应电动势，下列说法中正确的是（ ）。 A. 穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大 B. 穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大 C. 穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 D. 穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 3. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A. N带负电，M带正电 B. N的速率大于M的速率 C. N的运行时间小于M的运行时间 D. N的运行时间等于M的运行时间 4. 先后以和的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法正确的是（　　） A. 两次线圈中的感应电动势之比为 B. 两次线圈中的感应电流之比为 C. 两次通过线圈同一截面的电荷量之比为 D. 两次线圈中产生的焦耳热之比为 5. 如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　） A. 感应电动势为0.6 V B. 感应电流为0.06 A C. 电阻两端的电压为6 V D. 0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的4个选项中，都有多个选项是正确的，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） 6. 关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ） A. 电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B. 电荷所受电场力可能与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力与该处磁场方向垂直 C. 安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断 D. 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用 7. 单匝矩形线圈abcd的电阻为r，外电阻为R，绕转轴OO'在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。下列说法正确的是（ ） A. 图示时刻通过外电阻R的电流方向为自右向左 B. 图示时刻通过外电阻R的电流方向为自左向右 C. 矩形线圈中电动势的有效值是 D. 从图示位置开始计时，线圈中产生的是正弦式交变电流 8. 如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（  ） A. 周期是0.01s B. 当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大 C. 最大值是V D. 表达式为e＝311sin100πt （V） 三、填空题（每空2分，共12分） 9. （1）变压器的工作原理是___________。 （2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，某同学先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图，当左侧线圈“0”“16”间接入12V交变电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出的电压可能是___________。 A. 6V B. 4.3V C. 2.1V 10. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）在图中用实线代替导线完成实验电路连接 （2）连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏。 （3）写出闭合回路中产生感应电流的条件：___________。 四、解答题（10题14分，11题16分，12题18分） 11. 有一个正方形线框，线框匝数为10匝，边长为20cm，线框总电阻为20Ω，线框绕OO'轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T。线框从图示位置开始转动。 （1）写出感应电流随时间变化的表达式； （2）线框从图示位置转过过程中，线框产生的焦耳热为多少？（此问保留两位有效数字） 12. 足够长的竖直放置的“U”形光滑导轨的间距，导轨上端接一阻值的定值电阻，一质量为、电阻的导体棒ab与导轨垂直且接触良好，整个装置处于磁感应强度大小，方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场中。现将ab由静止释放，该导体棒下降h=5m时达到最大速度。其中导轨电阻及空气阻力均不计，重力加速度。求 （1）导体棒ab由静止到刚好匀速下滑过程中通过的电量q； （2）上问过程中导体棒产生的焦耳热Q为多少？（此问保留两位有效数字） 13. 在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴正方向成， y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。有一粒子以速度，由x轴上的A点（10cm，0）沿与x轴正方向成斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场。已知粒子质量近似为，电荷，粒子重力不计。求： （1）判断该粒子是正电荷还是负电荷，并说明理由。 （2）粒子从开始运动到第三次到达y轴过程中，在磁场中所经历的时间。（此问保留两位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 蓟州区擂鼓台中学2024-2025学年度高二下学期 第二次月考物理试题 一、单项选择题（每题5分，共25分） 1. 关于感应电动势，下列说法中正确的是（ ）。 A. 穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大 B. 穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大 C. 穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 D. 穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小由穿过导电线圈的磁通量的变化率决定，穿过导电线圈的磁通量越大，磁通量的变化率不一定大，产生的感应电动势不一定大；穿过导电线圈的磁通量变化越快，磁通量变化率就越大，产生的感应电动势越大， A错误，C正确； B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，如果磁通量变化所用时间不一定，则磁通量变化率不一定大，产生的感应电动势不一定大，B错误； D．穿过导电线圈的磁通量是零时，只要磁通量变化率不是零，则产生的感应电动势不一定是零，D错误。 故选C。 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误； B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，低于B板电势，故B错误； C．丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下，所以不可能沿直线通过复合场，故C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由 可得 粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，则R越小，说明比荷越大，故D正确。 故选D。 3. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A. N带负电，M带正电 B. N的速率大于M的速率 C. N的运行时间小于M的运行时间 D. N的运行时间等于M的运行时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则判断出M带负电荷，N带正电荷，故A错误； B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 得 由图可知N的半径小于M的半径，所以M的速率大于N的速率，故B错误； CD．粒子在磁场中运动半周，即时间为其周期的一半，而周期为 与粒子运动的速度无关，所以M的运行时间等于N的运行时间，故C错误，D正确。 故选D。 4. 先后以和的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法正确的是（　　） A. 两次线圈中的感应电动势之比为 B. 两次线圈中的感应电流之比为 C. 两次通过线圈同一截面的电荷量之比为 D. 两次线圈中产生的焦耳热之比为 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．感应电动势 ，感应电动势之比 故A正确； B．感应电流 ，感应电流之比 故B错误； C．平均感应电动势 ，平均感应电流 ，通过线框导线横截面的电荷量 ，两种情况情况下B、S、R都相等，则 ，故C错误； D．两次线圈产生的热量之比 故D错误； 故选择：A。 5. 如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　） A. 感应电动势为0.6 V B. 感应电流为0.06 A C. 电阻两端的电压为6 V D. 0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律 A错误； B．根据闭合电路欧姆定律得感应电流为 B错误； C．根据欧姆定律得电阻R两端的电压为 C错误； D．根据楞次定律得0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点，D正确。 故选D。 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的4个选项中，都有多个选项是正确的，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） 6. 关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ） A. 电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B. 电荷所受电场力可能与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力与该处磁场方向垂直 C. 安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断 D. 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．电荷在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受洛伦兹力作用（如电荷处于静止或电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷就不受洛伦兹力）故A错误； B．正电荷受到的电场力就与该点的电场方向相同，根据左手定则可知，电荷受到的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，B正确； C．安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断，故C正确； D. 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，故D正确。 故选BCD。 7. 单匝矩形线圈abcd的电阻为r，外电阻为R，绕转轴OO'在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。下列说法正确的是（ ） A. 图示时刻通过外电阻R的电流方向为自右向左 B. 图示时刻通过外电阻R的电流方向为自左向右 C. 矩形线圈中电动势的有效值是 D. 从图示位置开始计时，线圈中产生的是正弦式交变电流 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．图示位置线圈平面与磁场平行，边速度垂直纸面向外，边速度垂直纸面向里，磁场水平向右。根据右手定则，线圈内电流方向为 电流从端流出，因此外电阻中电流方向为自右向左，故A正确，B错误； C．理想电压表测量外电阻两端的电压有效值，因此电路电流有效值 根据闭合电路欧姆定律，线圈感应电动势的有效值，C正确； D． 图示位置是线圈垂直于中性面的位置（感应电动势最大），从该位置开始计时，感应电动势瞬时值为，属于余弦式交变电流；只有从中性面开始计时，才得到正弦式交变电流，故D错误。 故选AC 。 8. 如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（  ） A. 周期是0.01s B. 当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大 C. 最大值是V D. 表达式为e＝311sin100πt （V） 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像知周期为0.02s，故A错误； B．当t=0时，瞬时电压为零，此时线圈处于中性面位置，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，故B正确； C．由图像知最大值为311V，故C错误； D．角速度 所以表达式为 故D正确。 故选BD。 三、填空题（每空2分，共12分） 9. （1）变压器的工作原理是___________。 （2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，某同学先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图，当左侧线圈“0”“16”间接入12V交变电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出的电压可能是___________。 A. 6V B. 4.3V C. 2.1V 【答案】（1）电磁感应现象 （2）增大 （3）C 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是电磁感应现象。 【小问2详解】 根据变压器原理 可知，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大。 【小问3详解】 若变压器为理想变压器，则有 代入数据解得 实验中考虑到漏磁，导线、铁芯中的焦耳热等因素，所以输出电压小于3V。 故选C。 10. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）在图中用实线代替导线完成实验电路连接 （2）连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏。 （3）写出闭合回路中产生感应电流的条件：___________。 【答案】（1） （2）右 （3）穿过闭合电路中的磁通量发生改变时，闭合电路中就会产生感应电流 【解析】 【小问1详解】 根据题意，电路连接如下 【小问2详解】 连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计G的指针向右偏；保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，穿过线圈B的磁通量增加，则灵敏电流计指针将向右偏； 【小问3详解】 产生感应电流的条件，穿过闭合电路中的磁通量发生改变时，闭合电路中就会产生感应电流 四、解答题（10题14分，11题16分，12题18分） 11. 有一个正方形线框，线框匝数为10匝，边长为20cm，线框总电阻为20Ω，线框绕OO'轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T。线框从图示位置开始转动。 （1）写出感应电流随时间变化的表达式； （2）线框从图示位置转过过程中，线框产生的焦耳热为多少？（此问保留两位有效数字） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，线框产生感应电动势的最大值 由欧姆定律可知，线框中的最大电流 线框从图示位置开始转动，感应电流随时间变化的表达式 【小问2详解】 线框从图示位置转过的时间 交变电流的有效值 线框产生的焦耳热 12. 足够长的竖直放置的“U”形光滑导轨的间距，导轨上端接一阻值的定值电阻，一质量为、电阻的导体棒ab与导轨垂直且接触良好，整个装置处于磁感应强度大小，方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场中。现将ab由静止释放，该导体棒下降h=5m时达到最大速度。其中导轨电阻及空气阻力均不计，重力加速度。求 （1）导体棒ab由静止到刚好匀速下滑过程中通过的电量q； （2）上问过程中导体棒产生的焦耳热Q为多少？（此问保留两位有效数字） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，当导体棒匀速运动时，速度达到最大，此时导体棒下降的高度为 由法拉第电磁感应定律可得，电路中的平均电动势 回路平均感应电流 又因为 联立解得 【小问2详解】 设导体棒下降h=5m时的最大速度，此时导体棒做匀速运动，则有 结合法拉第电磁感应定律则有 通过导体棒的电流 则导体棒受到的安培力为 联立解得，导体棒的最大速度为 根据能量守恒定律可得 解得 导体棒产生的焦耳热 13. 在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴正方向成， y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。有一粒子以速度，由x轴上的A点（10cm，0）沿与x轴正方向成斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场。已知粒子质量近似为，电荷，粒子重力不计。求： （1）判断该粒子是正电荷还是负电荷，并说明理由。 （2）粒子从开始运动到第三次到达y轴过程中，在磁场中所经历的时间。（此问保留两位有效数字） 【答案】（1）带正电，见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，粒子可以在磁场中反复运动，结合左手定则可知，带电粒子应在磁场中向上偏转，因此带电粒子带正电。 【小问2详解】 带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由于带电粒子的初速度方向与x轴正方向夹角为30°，且半径恰好等于OA，因此，带电粒子将在磁场中做半个圆周到达y轴上的C点，如图所示 带电粒子在磁场中运动的周期为 则粒子从出发运动到第一次到达y轴的时间为 粒子在电场力作用下，先做匀减速运动，再做匀加速运动，粒子第二次达到y轴，再次进入磁场时，速度的方向与电场的方向相同，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，到达y轴的D点，由几何知识可知，此时粒子偏转的圆心角 则粒子第二次在磁场中运动的时间 则粒子从开始运动到第三次到达y轴过程中，在磁场中所经历的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $