辽宁省朝阳市建平县实验中学2022-2023学年高二下学期第一次月考（3月）物理试题

建平县实验中学高二物理第一次月考试题

一、选择题：本题共10小题，1-8每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求。第9~12题有多项符合题目要求。每小题5分，共20分，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。计52分。

1.如图所示，表示磁场对直线电流的作用力示意图中正确的是（    ）

A.  B.  C.  D.

2.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为，电荷量之比为，则刚进入磁场时两带电粒子所受洛伦兹力之比为（    ）

A. B. C. D.

3.一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（    ）

A.圆弧 B.直线 C.圆弧 D.、、都有可能

4.如图所示，长为的直导线折成边长相等、夹角为的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（    ）

A.0 B. C. D.

5.下列关于自感系数及自感电动势的说法中正确的是（    ）

A.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大

B.电流变化越大，自感电动势越大

C.线圈中的电流变化越快，其自感系数越大

D.线圈内插入铁芯，其自感系数增大

6.一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时，飞机左右两机翼端点哪一点电势高（    ）

A.飞机右侧机翼电势低，左侧电势高

B.飞机右侧机翼电势高，左侧电势低

C.两机翼电势一样高

D.条件不足，无法判断

7.如图甲所示，线圈总电阻，匝数，其端点、与的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示.下列关于、两点电势、的关系及两点电势差的选项，正确的是（    ）

A.， B.，

C.， D.，

8.关于楞次定律，下列说法中正确的是（    ）

A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反

B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同

C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关

D.感应电流的磁场总是阻止原磁场的变化

9.质量和电荷量都相等的带电粒子和，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场并最终打在金属板上，运动的半圆轨迹如图中虚线所示，不计重力，下列表述正确的是（    ）

A.带负电，带正电 B.的速率小于的速率

C.洛伦兹力对、做正功 D.的运动时间等于的运动时间

10.如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速率向左匀速进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。线圈总电阻为，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（    ）

A.感应电流一直沿顺时针方向

B.线圈受到的安培力先增大，后减小

C.感应电动势的最大值

D.穿过线圈某个横截面的电荷量为

11.如图所示，用细线吊一个质量为的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计.小球分别从点和点向最低点运动，当小球两次经过点时（    ）

A.小球的动能相同

B.细线所受的拉力相同

C.小球所受的洛伦兹力相同

D.小球的向心加速度大小相同

12.如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是（    ）

A.高频交变电流的周期与粒子运动周期一定相同

B.粒子从磁场中获得能量

C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

二、实验题：本题共2小题，共12分，每空2分。

13.如图为“研究电磁感应产生的条件”的实验装置。已经探明，在闭合开关S后，磁铁的N极向下插入线圈时，灵敏电流计的指针向右偏转，则：（以下三空均选填“不会”、“向左”、“向右”）。

（1）待稳定后，让线圈和磁铁一起以相同速度向上运动，指针________偏转。

（2）待稳定后，断开图中开关S，灵敏电流计的指针________偏转。

（3）重新闭合开关S，待稳定后，把磁铁N极从线圈中拔出时，灵敏电流计的指针________偏转。

14.下图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺的导线补接完整（2分）。

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：

①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________；

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针________。

三、计算题：（15题6分，16题6分，17题12分，18题12分，计36分）

15.半径为的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为，磁场方向垂直纸面向里，半径为的金属圆环与磁场区域同圆心放置，磁场方向与环面垂直，其中，，一金属棒与金属圆环接触良好。

（1）若棒以的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬间（如图所示）、间的电压；

（2）撤去中间的金属棒，将右面的半圆环以为轴向上翻转，若此后磁场随时间均匀变化，其变化率为，求图中平均感应电动势。

16.如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求：

（1）滑块到达点时的速度；

（2）在点时滑块所受洛伦兹力；

（3）在点滑块对轨道的压力。

17.一个重力不计的带电粒子，以大小为的速度从坐标的点，平行于轴射入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从轴上点射出磁场，射出速度方向与轴正方向夹角为，如图，求：

（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；

（2）带电粒子的比荷及粒子从点运动到点的时间；

（3）其他条件不变，要使该粒子恰从点射出磁场，求粒子入射速度大小.

18.如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨宽度，左侧与的定值电阻连接。右侧有导体棒跨放在导轨上，导体棒质量，电阻，与导轨的动摩擦因数，其余电阻可忽略不计。导体棒在大小为的水平外力作用下，由静止开始运动了后，速度达到最大，取，求：

（1）导体棒运动的最大速度是多少？

（2）当导体棒的速度时，导体棒的加速度是多少？

（3）导体棒由静止达到最大速度的过程中，电阻上产生的热量是多少？

高二 月考物理答案

1.A  2.C  3.A  4.C  5.D  6.B  7.B  8.CD  9.AD  10.AB  11.AD  12.AD

13.不会  不会  向左

14.解答：（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示。

（2）闭合电键，磁通量增加，指针向左偏转一下，

若将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将左偏转一下。

原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向右偏转一下。

故答案为：（1）如上图所示；

（2）①向左偏转一下；②向右偏转一下。

15.【解析】（1）金属棒切割磁感线产生的感应电动势为；

两个灯泡并联，等效阻值为；

电路中的电流，

，

联立解得。

（2）撤去金属棒后，磁场均匀变化，产生的感应电动势为；

16.（1）滑块滑运过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得：

代入数据解得：

（2）根据洛伦兹力大小公式得：

方向竖直向睛

（3）在点，受到四个力作用，如图所示，由牛顿第二定律与圆周运动知识得：

解得：

根据牛顿第三定律压力，方向竖直向下

（2）在点时滑块所受洛伦兹力是0.1N，方向竖直向下；

（3）在点滑块对轨道的压力是20.1N，方向竖直向下。

17.解答：（1）画出粒子运动的轨迹如图，由几何知识：

，所以：

（2）由洛伦兹力提供向心力，得：

所以：

粒子运动的周期：

时间：

（3）要使粒子能从点射出磁场，则

所以：

18.解答：（1）当导体棒做匀速直线运动时速度最大，设最大速度为。

此时电动势为：

电流为：

则此时导体棒受到的安培力为：

由平衡条件得：

联立解得最大速度：；

（2）当速度为时，由牛顿第二定律得：

解得：；

（3）设安培力做的功为.根据动能定理得：

解得：

因克服安培力所做的功等于电流中产生的热量，则；

故上产生的热量为：

。

答：（1）导体棒运动的最大速度是；

（2）当导体棒的速度时，导体棒的加速度是；

（3）导体棒由静止达到最大速度过程中，棒上产生的热量是0.075J。