山东省临沂市第十九中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

这是一份山东省临沂市第十九中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题，共21页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：90分钟；满分：100分
一、选择题（本大题共12小题，共40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，每小题3分，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。）
1. 通常磁性合金能够通过加热的方式减弱磁性，从而使它周围的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形磁性合金材料下方，现对合金材料进行加热，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈中的感应电流产生的磁场的磁感应强度方向一定向上
B. 线圈中将一定产生顺时针方向的电流
C. 线圈有扩张的趋势
D. 线圈有收缩的趋势
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知，本题考查电磁感应现象及楞次定律。当通过线圈的磁通量发生改变，线圈中就会产生感应电流，感应电流产生的磁场总要阻碍产生感应电流的原因。
【详解】AB．由题意可知，对合金材料加热，磁场变弱，导致通过线圈的磁通量减小，从而圆形线圈中会产生感应电流。但由于原磁场方向未知，所以不能判断感应电流的方向，也就不能判断感应电流产生的磁感应强度的方向。故AB错误；
CD．对合金材料加热，磁场变弱，导致通过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述“增缩减扩”，可以判断线圈有扩张的趋势，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】楞次定律的第二种表述：感应电流产生的效果总是阻碍产生感应电流的原因。即“来拒去留”、“增缩减扩”等。
2. 如图所示．水平面内有相距为的两平行定金属导轨，导轨左端接有电动势、内阻的电源，金属棒跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒接入电路部分试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。的电阻，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向与棒垂直且与水平面成角斜向右上方，棒始终静止于导轨上，下列说法正确的是（ ）
A. 棒所受摩擦力水平向左B. 通过棒的电流为
C. 棒所受安培力大小为D. 棒所受摩擦力大小为
【答案】C
【解析】
【分析】将图形转化为二维平面图，再进行受力分析，可知导体棒所受的安培力方向斜向左上，与竖直方向夹角为。
【详解】A．对导体棒进行受力分析，可知导体棒所受的安培力方向斜向左上，与竖直方向夹角为，故棒所受的摩擦力方向水平向右，A错误；
B．通过导体棒的电流
B错误；
C．棒所受的安培力
C正确；
D．棒所受的摩擦力大小
D错误。
故选C。
3. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是( )
A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
【答案】B
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可得
根据题意可得
故
感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。
故选B。
4. 如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】感应电动势E=BLv，适应条件是B、L、v两两垂直，本题金属棒的切割长度为，感应电动势为E=Bv，得到电流I=．
【详解】金属棒中产生的感应电动势为：E=BLv=Bv，通过R的电流为：，故A正确，BCD错误．
故选：A．
5. 回旋加速器是加速带电粒子装置。如图所示，其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒（、），两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒的半径为R。质量为m、电荷量为q的质子从盒的质子源（A点）由静止释放，加速到最大动能后经粒子出口处射出。若忽略质子在电场中的加速时间，且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ）
A. 交变电压U越大，质子获得的最大动能越大
B. 质子在加速器中的加速次数越多，质子获得的最大动能越大
C. 增大D型盒的半径，质子获得的最大动能增大
D. 质子不断加速，它做圆周运动的周期越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】AC．质子射出回旋加速器时的速度最大，此时的半径为R，由洛伦兹力提供向心力得
所以当轨道半径最大时，最大速度为
最大动能
质子加速后的最大动能Ek与交变电压U大小无关，故A错误，C正确；
B．粒子离开回旋加速器的动能是一定的，与加速电压无关；而每次经过电场加速获得的动能为qU，故电压越大，加速的次数n越少，故B错误；
D．质子不断加速，它做圆周运动的周期与交变电流的周期相同即不变，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（ ）
A. Fa>Fb>Fc
B. Fa=Fb=Fc
C. Fa>Fb=Fc
D. Fb