2024龍巖一中高二上學期第三次月考試題物理含解析

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考試時間 75分鐘
單選題（每題只有一個正確選項，每題4分，共16分）
1．根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式，下列說法中正確的是（ ）
A．在磁場中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比
B．一小段通電直導線在空間某處受磁場力F＝0，那么該處的B一定為零
C．磁場中某處B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同
D．一小段通電直導線放在B為零的位置，那么它受到的磁場力F也一定為零
2．一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示。一氕核（）以速度v0自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動。下列粒子分別自O(shè)點沿中軸線射入，能夠做勻速直線運動的是（ ）
A．以速度2v0射入的氘核（）B．以速度9v0射入的核氚（）
C．以速度v0射入的核氚（）D．以速度v0射入的電子（）
3．電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示．現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是
A．從a到b，上極板帶正電
B．從a到b，下極板帶正電
C．從b到a，上極板帶正電
D．從b到a，下極板帶正電
4．如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向內(nèi)的勻強磁場，在邊各個位置均有帶正電的同種粒子以速度垂直于邊射入磁場，有兩個粒子均可以在邊上距離c點為的A處射出磁場。已知粒子的質(zhì)量為m、電量為q，磁場的磁感應(yīng)強度為B，不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則（ ）
A．一定滿足
B．一定滿足
C．從A點射出的兩個粒子在磁場中運動的時間之和為
D．從b點離開磁場的粒子在磁場中運動的時間最長
二、雙選題（有兩個正確選項，每題6分，漏選得3分，錯選不選得0分，共24分）
5．如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊（ ）
A．在Q中做自由落體運動
B．在兩個下落過程中的機械能都守恒
C．在P中的下落時間比在Q中的長
D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大
6．如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為F1；現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導體棒，當導體棒中通以方向垂直紙面向里的電流后，臺秤讀數(shù)為F2；則以下說法正確的是（ ）
A．彈簧長度將變長B．彈簧長度將變短
C．F1＞F2D．F1＜F2
7．1932年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。加速器由兩個銅質(zhì)形盒構(gòu)成，其間留有空隙。當加速某種離子時，下列說法正確的是（ ）
A．離子由加速器的邊緣進入加速器
B．磁感應(yīng)強度一定時，形盒半徑越大，離子獲得的最大動能越大
C．交變電源電壓越高，離子獲得的最大動能越大
D．交變電源的頻率一定等于離子做勻速圓周運動的頻率
8．如圖（a），螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖（b）所示規(guī)律變化時（ ）
A．在t2～t3時間內(nèi)，a點的電勢始終比d點的電勢低
B．在t3～t4時間內(nèi)，L有擴張趨勢
C．在t1～t2時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流
D．在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
非選擇題：共60分
三、填空題（每空2分，共14分）
9．如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.8T，矩形線圈abcd的面積S＝0.5m2，B與S垂直，線圈一半在磁場中，則當線圈從圖示位置繞ad邊逆時針轉(zhuǎn)過時，穿過線圈的磁通量為 Wb，此過程中磁通量的改變量為 Wb，線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過時，穿過線圈的磁通量為 Wb。
10．如圖所示，真空中，在兩個同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在（含邊界）垂直于紙面向里磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，兩圓的半徑分別為R和3R，圓心為O。質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電粒子從大圓邊緣的P點沿半徑PO方向以不同的速度垂直射入磁場，粒子重力不計；
（1）若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°，則粒子在磁場中運動的時間t1= ；
（2）若粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域，粒子在磁場中運動的速度v2 >
11．某學校開展“搖繩發(fā)電”的比賽活動。如圖所示，在操場上，將一根長為20m的銅芯導線兩端與電流傳感器的兩個接線柱連接，構(gòu)成閉合回路；兩同學面對面站立搖動這條導線。（忽略地球磁偏角的影響）
（1）若增大搖繩的頻率，則電流傳感器的最大示數(shù)將 （選填“增大”、“減小”、“不變”）；
（2）為了獲得較大電流，兩同學應(yīng)該 站立搖繩。（選填“東西”、“南北”）
四、實驗題（每空2分，共8分）
12．讀出下圖中的讀數(shù)：游標卡尺的讀數(shù)為 mm；螺旋測微器的讀數(shù)為 mm。
13．為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，某實驗小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖所示的方式連接．當閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏．由此可知，將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針 （填“左偏”“不動”或“右偏”），此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向： （填“相同”或“相反”）．
五、解答題（14題10分，15題12分，16題16分，共38分）
14．如圖所示，水平面上有兩根相距0.5 m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導體棒ab長l = 0.5 m，其電阻為r，與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B = 0.4 T?，F(xiàn)使ab以v = 10 m/s的速度向右做勻速運動。
（1）ab中的感應(yīng)電動勢多大；
（2）ab中電流的方向如何；
（3）若定值電阻R = 3.0 Ω，導體棒的電阻r = 1.0 Ω，則電路中的電流多大。
15.如圖所示，水平導軌間距為L＝0.5m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質(zhì)量m＝1kg，電阻，與導軌接觸良好；電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝0.1Ω，電阻R＝4Ω；外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝5T，方向垂直于導軌平面：ab與導軌間動摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度，ab處于靜止狀態(tài)。求：
（1）通過ab的電流方向和大小；
（2）ab受到的安培力大小和方向；
（3）重物重力G的取值范圍；
16．如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標系xy，其第一、三象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場，第四象限內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，場強大小均相等但未知．若在第三象限加上垂直xy平面的磁場，可使質(zhì)量為m、帶電量為+q的油滴以初速度v0沿直線AO運動，直線AO與y軸負半軸的夾角為45°，重力加速度為g，求：
（1）勻強電場場強大小及第三象限所加磁場的方向；
（2）油滴第一次經(jīng)過x軸正半軸時與原點O的距離；
（3）若在第四象限加上垂直紙面向外的勻強磁場，可使油滴經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)回到第三象限，求所加磁場磁感應(yīng)強度大小的取值范圍．（答案可保留根號）
龍巖一中2025屆高二上學期第三次月考物理答案
1．D【詳解】A．磁感應(yīng)強度的定義式，是比值定義的，在磁場中某確定位置，B與F與I、L的乘積沒有直接關(guān)系，僅是它們的比值，A錯誤；
B．一小段能通電直導線在空間某處受磁場力F=0，如果電流平行于磁場放置，其安培力也為0，則安培力為0時B不一定為零，B錯誤；
C．磁場中某處的B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向垂直，C錯誤；
D．一小段通電直導線放在B為零的位置，那么它受到磁場力F也一定為零，D正確。
故選D。
2．D【詳解】一氕核（）以速度v0自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件
解得所以只有速度等于v0的粒子才能做勻速直線運動，凡是速度不等于v0的粒子均不能做勻速直線運動。
3.D【詳解】由圖知，穿過線圈的磁場方向向下，在磁鐵向下運動的過程中，線圈的磁通量在增大，故感應(yīng)電流的磁場方向向上，再根據(jù)右手定則可判斷，流過R的電流從b到a，電容器下極板帶正電，所以A、B、C錯誤，D正確．
4．C【詳解】AB．根據(jù)題意可知，有兩個粒子均可以在邊上距離c點為的A處射出磁場，半徑小于，不可能從A處射出磁場，當粒子從d點射入并恰好經(jīng)過A處時，粒子運動的半徑最大，最大半徑設(shè)為R，圓心設(shè)為，根據(jù)圓的平移可知，粒子在圓心點下方入射也可以經(jīng)過A點，軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知解得所以粒子做圓周運動的軌道半徑滿足根據(jù)解得選項AB錯誤；
C．由幾何關(guān)系可知，從A點射出的兩個粒子在磁場中運動轉(zhuǎn)過的圓心角之和為π，則運動時間之和為選項C正確；
D．按照運動軌跡,圓向下平移,則粒子不可能從b點離開磁場,選項D錯誤。
5．AC【詳解】A．當小磁塊在光滑的銅管P下落時，由于穿過銅管的磁通量變化，導致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，因磁場，從而產(chǎn)生安培阻力，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運動，故A正確；
B．由A選項分析可知，在銅管的小磁塊機械能不守恒，而在塑料管的小磁塊機械能守恒，故B錯誤；
C．在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時間比在Q中的長，故C正確；
D．根據(jù)動能定理可知，因安培阻力，導致產(chǎn)生熱能，則至底部時在P中的速度比在Q中的小，故D錯誤。
6．BC【詳解】CD．原來磁鐵靜止時，臺秤讀數(shù)F1等于磁鐵的重力大小，彈簧處于原長；磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為導體棒在磁鐵的中心偏左位置，所以此處的磁感線是斜向右上的，電流的方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，導體棒受磁鐵給的安培力方向是斜向右下，導體棒是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導體棒給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的，將這個力在水平方向和豎直方向分解，由平衡條件知光滑平板對磁鐵支持力小于磁鐵重力大小，即有F1＞F2AB．由于磁鐵受導體棒的作用力在水平方向向左，所以彈簧會壓縮，彈簧長度將變短，A錯誤，B正確。
7．BD【詳解】A．回旋加速器的離子是從加速器的中心處進入加速器的，故A錯誤；
B．根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運動可知解得
在粒子比荷一定，磁場不變的情況下，當加速器的半徑越大，粒子的速度越大，粒子獲得的動能越大，故B正確；
C．交變電源電壓越高，離子每次經(jīng)過電場時獲得的動能就越多，但是加速器的半徑一定，當粒子的速度達到最大時，粒子就會飛出加速器，故C錯誤；
D．離子在銅質(zhì)形盒中運行半個圓周，進入電場進行一次加速，然后在進入另一個銅質(zhì)形盒中運行半個圓周，再進入電場進行一次加速，由于離子在銅質(zhì)形盒中運動的時間與速度無關(guān)，所以交變電源的頻率一定等于離子做勻速圓周運動的頻率，故D正確。
8．BC【詳解】A．由安培定則可知，在t2～t3時間內(nèi)，a點相當于電源的正極，d點相當于電源的負極，因此a點的電勢始終比d點的電勢高，故A錯誤；
B．在t3～t4時間內(nèi)，螺線管中磁場的變化率減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，穿過金屬圓環(huán)L的磁通量減小，L有擴張趨勢，故B正確；
C．由安培定則可知，在t1～t2時間內(nèi)，導線框中有dcbad方向的電流，由于磁場變化率減小，導致感應(yīng)電流逐漸減小，穿過金屬圓環(huán)L的磁通量減小，由楞次定律可知L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流，故C正確；
D．在t2～t3時間內(nèi)，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，穿過金屬圓環(huán)L的磁通量不變，L內(nèi)無感應(yīng)電流，故D錯誤。
故選BC。
9． 0.2 0 0
【詳解】[1]當線圈從圖示位置繞ad邊逆時針轉(zhuǎn)過時，穿過線圈的磁通量為
[2]當線圈處于圖示位置時，線圈一半在磁場中，穿過線圈的磁通量為
所以線圈轉(zhuǎn)過時磁通量的改變量為
[3]線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過時，線圈平面與磁感線平行，則穿過線圈的磁通量為0。
10．
【詳解】（1）[1]帶電粒子在磁場中運動的周期若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°，則粒子在磁場中運動的時間為
（2）[2]設(shè)帶電粒子進入小圓內(nèi)部區(qū)域的最大速度為vm，對應(yīng)半徑rm
由幾何關(guān)系，有解得rm=4R
由牛頓第二定律有解得
所以要使粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域，有
11． 增大 東西
【詳解】（1）[1]若增大搖繩的頻率，則穿過閉合線圈的磁通量變化率增大，電流傳感器的最大示數(shù)將增大。
（2）[2]地磁場方向沿南北方向，為使搖繩時線圈中有較大的磁通量變化率，從而產(chǎn)生較大電流，兩同學應(yīng)該沿東西方向站立搖繩。
12．11.4 0.920【詳解】[1]游標卡尺的精度為0.1mm，主尺讀數(shù)為1.1cm，游標讀數(shù)為，游標卡尺的讀數(shù)為；
[2]螺旋測微器的精度為0.01mm，固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為，螺旋測微器的讀數(shù)為。
13． 左偏 相同
【詳解】[1][2]當閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏，說明當穿過線圈B的磁通量增加時靈敏電流計的指針右偏，由此可知，將線圈A拔出時，穿過線圈B的磁通量減小，則靈敏電流計的指針左偏；此時線圈A與線圈B中磁通量方向相同，則電流的繞行方向相同．
14．（1）2 V；（2）從b向a；（3）0.5 A
【詳解】（1）導體棒ab切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知
（2）根據(jù)右手定則可知，導體棒ab中電流的方向為從b向a。
（3）若定值電阻R = 3.0 Ω，導體棒的電阻r = 1.0 Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知
15．（1）2A，由b到a；（2）5N，垂直ab水平向左；（3）
【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可得ab的電流大小
方向由b到a。
（2）由安培力計算公式，可得ab受到的安培力大小
由左手定則可知，安培力的方向垂直ab水平向左。
（3）因最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則有最大靜摩擦力為
當最大靜摩擦力方向向右時，由平衡條件則有
當最大靜摩擦力方向向左時，由平衡條件則有
由于重物平衡，則有T=G則有重物重力G的取值范圍
16．(1) , 磁場方向垂直紙面向里(2) (3)
【詳解】(1)油滴受力如圖所示，則有：解得： 由左手定則知：磁場方向垂直紙面向里
(2)進入第一象限，豎直方向受重力，再次回到x軸的時間： 水平方向受電場力，做勻加速直線運動
由牛頓第二定律得：qE=max水平位移：解得：
(3)在第四象限，qE=mg，加磁場后油滴做勻速圓周運動,油滴向左下側(cè)偏轉(zhuǎn)，臨界情況如圖所示：
合速度大小為：
設(shè)速度與x軸正方向的夾角為θ，則有：
由幾何關(guān)系得：R+Rsinθ=x
得：
又：
得：
即所加磁場磁感應(yīng)強度大小的取值范圍為：