四川省绵阳中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

这是一份四川省绵阳中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每小题4分，共32分）
1．电磁灶热效率高达90%，灶面无明火，无烟，无废气，“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁灶工作原理的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁灶加热效果越好
B．电磁灶的励磁线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作
C．在锅和电磁灶中间放一纸板，则电磁灶不能起到加热作用
D．电磁灶的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差
2．楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现（ ）
A．电阻定律 B．库仑定律 C．能量守恒定律 D．欧姆定律
3．如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．下列说法正确的是（ ）
A．电流计中的电流先由a到b，后由b到a B．a点的电势始终低于b点的电势
C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
4．如图所示，竖直平面内，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v与磁场方向垂直，与电场方向成角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，则关于电场强度E和磁感应强度B的大小，正确的是（重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，在两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场与匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定带负电
B．粒子的速度大小
C．若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动
D．若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化
6．如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间．相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连．质量为m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，恰好静止．重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力．下列说法正确的是（ ）
A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，
B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，
C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，
D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，
7．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U．以此控制屏幕的熄灭．则元件的（ ）
A．前表面的电势比后表面的低 B．前、后表面间的电压U与v无关
C．前、后表面间的电压U与c成正比 D．自由电子受到的洛伦兹力大小为
8．如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（每小题4分，共16分．漏选得2分，错选零分）
9．如图甲所示，扬声器中有一线圈处于磁场中当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音．俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面平行于纸面），磁场方向如图中箭头所示，在图乙中（ ）
甲 乙
A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
10．如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中现给球施加一个水平向右的初速度，以后小球的速度随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，在一等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从边的中点O垂直边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边边长均为，则下列关于粒子运动的说法正确的是（ ）
A．若该粒子入射速率为，则粒子一定从边射出磁场
B．若要使粒子从边射出，则该粒子从O点入射的最大速率应为
C．若要使粒子从边射出，则该粒子从O点入射的最大速率应为
D．当粒子以不同的速率入射时，在磁场中运动的最长时间为
12．如图，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为，左端通过导线连接一个的定值电阻．整个导轨处在磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．质量、长度、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好．在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F，使其从静止开始运动．拉力F的功率保持不变，当金属杆的速度时撤去拉力F．下列说法正确的是（ ）
A．若不撤去拉力F，金属杆的速度会大于
B．金属杆的速度为时，其加速度大小可能为
C．从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程中，通过金属杆的电荷量为
D．从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程中，金属杆上产生的热量为
三、实验题（共15分）
13．（6分）某学校兴趣小组的同学在学习了磁场的知识后，设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案．天平的左臂下面挂了一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．实验步骤如下：
①未通电流时，在天平右盘内放入质量为的砝码，使天平平衡；
②当给线圈通以顺时针方向、大小为I的电流（如图所示）时，需在天平右盘更换质量为的砝码后，天平才能重新平衡．
（1）若，此时矩形线圈的底边所受安培力方向为&&（选填“竖直向上”或“竖直向下”），磁场方向垂直纸面&&（选填“向里”或“向外”）．
（2）若，用以上物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小&&．
14．（9分）某同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流表构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面．
（1）为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下说法正确的有：&&．
A．断开和闭合开关时指针会偏向同一侧
B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器的滑片不移动，指针不偏转
C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，指针静止在中央
D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧
（2）图中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最&&（选填“左”或“右”）端：在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某螺线管处导线，可能由于自感现象突然被电击了一下，则被电击可能是在拆除&&（选填“A”或“B”）螺线管所在的电路时发生的．
四、解答题（共3个题，共37分）
15．（10分）如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小随时间变化的关系为，其中k为正的常量．一电阻为R、质量为m、边长为L的单匝正方形方框用一绝缘细线悬挂，方框平面位于纸面内且静止，其下半部分位于磁场区域中，重力加速度为g，求：
（1）方框中感应电流的大小及方向；
（2）时细线对方框的作用力大小．
16．（13分）如图所示，在坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场：第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场（图中未画出），一粒子源固定在x轴上点，沿y轴正方向释放出速度大小均为的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限，进入第二象限后，电子经磁场偏转后通过x轴时，速度方向沿着y轴负方向．已知电子的质量为m、电荷量为e，电场强度，不考虑电子的重力和电子何的相互作用，求：
（1）N点的y坐标;
（2）电子通过N点的速度大小及速度方向与y轴正方向的夹角；
（3）圆形磁场区域的最小面积．
17．（14分）如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为，固定在倾角为的斜面上，导轨顶端连接一个阻值为的电阻．在下方存在方向垂直于导轨平面向上、大小为的匀强磁场．质量为的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的图象如图2所示．金属棒运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取．
图1 图2
（1）求金属棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
（3）已知金属棒从进入磁场到速度达到时通过电阻的电荷量为，求此过程中电阻产生的焦耳热Q．
绵阳中学高2022级高二下期第一学月月考
物理参考答案
一、单项选择题（每小题4分，共32分）
1．B 2．C 3．D 4．A 5．C 6．B 7．D 8．D
二、多项选择题（每小题4分，共16分．漏选得2分，错选零分）
9．BC 10．ACD 11．BD 12．BC
三、实验题（共15分）
13．（6分）（1）竖直向上（2分），向外（2分） （2）（2分）
14．（9分）（1）BD（3分） （2）左（3分），A（3分）
四、解答题（共3个题，共37分）
15．（10分）
解：（1）由法拉第电磁感应定律： （1分）
又： （1分）
可得：
由闭合电路欧姆定律： （1分）
则： （1分）
根据楞次定律可知，方向为顺时针方向 （1分）
（2）时刻，磁场的磁感应强度 （1分）
方框所受的安培力大小为： （1分）
由左手定则可知，安培力方向向下，设细线对方框的作用力大小为T，由平衡条件：
（2分）
解之得： （1分）
16．（13分）
解：（1）对电子，由牛顿第二定律： （1分）
得到：
类平抛运动： （1分）
y坐标： （1分）
解之得： （1分）
（2） （1分）
（1分）
解之得： （1分）
（1分）
（1分）
（3） （1分）
轨道半径：
边界圆半径： （1分）
最小面积： （1分）
解之得： （1分）
17．（14分）
解：（1）由图2可知： （1分）
对金属棒由牛顿第二定律： （1分）
解之得： （1分）
（2）电动势： （1分）
由闭合电路欧姆定律： （1分）
安培力： （1分）
由平衡条件： （1分）
解之得： （1分）
（3）设金属棒从进入磁场到速度达到的位移为x，则
由法拉第电磁感应定律，平均电动势： （1分）
平均电流： （1分）
电荷量： （1分）
联立得到：
解之得：
由能量守恒： （2分）
解之得： （1分）