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西安市第八十五中学高二年级第一学期第二次月考
物理学科试题
考试时间：75分钟；
一、选择题（共10小题，共48分。1—6题为单项选择题，每小题4分；7—10题为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，对而不全得4分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 图甲中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动
B. 图乙中将有开口的圆环从S1处移至S2处，圆环中有感应电动势，无感应电流
C．丙图可以判断出只有带正电的粒子才能沿直线穿过速度选择器，带负电的粒子不行
D. 图丁中灵敏电流表在运输过程时总要用导体将两个接线柱连接起来，利用了电磁驱动的原理
2.电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示．两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上．当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零．下列说法正确的是（ ）
A．当天平示数为负时，两线圈电流方向相同
B．当天平示数为正时，两线圈电流方向相同
C．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力
3．一个电子以某速度从a点出发，通过两个方向垂直纸面的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ到达b点，路径如图所示，电子在每个区域内的轨迹都是半圆。下列说法正确的是（　　）
A．两个磁场的方向相同
B．电子在区域Ⅰ中运动的时间较短
C．电子以相同的速度大小从b点反向出发可返回a点
D．质子以与电子大小相同的动量从b点反向出发可到达a点
4．如图所示，圆心为O、半径为R的圆内有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径，比荷相同、带正电的粒子，从圆形磁场边界上的A点以大小不同的速度沿水平方向射入磁场，粒子1射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，粒子2恰好从N点射出。已知∠AON=120°，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．粒子1与粒子2的速度大小之比为1:2
B．粒子1与粒子2的速度大小之比为1:3
C．粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为2:3
D．粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为3:1
5．拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　）
A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2
6.竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为B＝0.5 T，导体ab及cd长均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重均为0.1 N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升(与导轨接触良好)，此时cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是(　　)
A.ab受到的推力大小为0.4 N
B.ab向上的速度为4 m/s
C.在2 s内，推力做功转化的电能是0.6 J
D.在2 s内，推力做功为0.8 J
（多选）7.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，与的电阻相等
B．图甲中，闭合开关，电路稳定后，通过的电流小于通过的电流
C．图乙中，变阻器接入电路的电阻与的电阻相等
D．图乙中，闭合开关瞬间，中电流与变阻器中电流相等
（多选）8．1931年建成了第一个回旋加速器，如图所示，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，交变电压大小为U、周期为T，D形盒的半径为R，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为α粒子加速器，不计粒子的初速度，已知α粒子的质量为m，电荷量为q。粒子在D形盒间隙运动的时间很短，一般可忽略，下列说法正确的是（　　）
A．α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为
B．若将α粒子换成电荷量为、质量为的粒子，则交流电源频率应变为原来的2倍
C．α粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为1:3
D．α粒子在D形盒中运动的总时间为
（多选）9．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形金属线框，被限制在沿方向的水平长直轨道自由滑动。边右侧有一直角三角形匀强磁场区域，直角边等于L，边稍小于L，边与边在同一直线上，磁场方向
竖直向下，其俯视图如图所示。线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区域，若图示位置为时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正，磁场穿过线框向里时磁通量为正。则感应电流i、外力F、间的电势差、穿过线框的磁通量随位移x变化的图像正确的是（　　）
A．B．C．D．
（多选）10．如图所示，足够长的光滑金属导轨abc和de置于同一水平面内，ab与de平行并相距为L，bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，a、d间接有一个电容为C的电容器，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量为m，金属杆MN和OP电阻均为R，其余部分电阻不计。若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．杆OP产生的感应电动势恒为
B．电容器所带电荷量先增大后保持不变
C．杆MN中的电流逐渐减小
D．杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（每空2分，共14分）
11．某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下：
①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极;
②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路;
③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光;拔出时，二极管A发光;
④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题：
(1)线圈缠绕方向如图乙中的 （选填“A”或“B”）。
(2)条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随 （选填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。
(3)为进一步研究，他又做了以下实验：磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是下图中的________（填字母序号）
A． B．
C． D．
12．某研究性学习小组的同学，为检测某工厂排放污水的情况，制作了一个简易的电磁流量计，如图甲所示。该装置为中空的长方形管道，长、宽、高分别为a=20cm，b=c=10cm，左右两端开口，与排污管道联通。流量计的上下底面为绝缘体，前后两个侧面为导体，并分别固定两个电极M、N。在垂直于底面的方向加一竖直向下的匀强磁场，已知磁感应强度为B=0.8T。当含有正负离子的污水从左向右流经该装置时，M、N两电极间将产生电势差U。
（1）若使用多用电表的电压挡测量M、N电极间的电势差，则与图甲中M相连的应是多用电表的 色表笔（选填“红”或“黑”）
（2）某次测量时，使用了多用电表250mV量程的直流电压挡，表盘示数如图乙所示，则M、N电极间的电势差U= mV；
（3）若多用电表使用直流电压挡时，可近似视为理想电压表，则根据（2）中测得的电压值，可估算出污水的速度为 m/s（结果保留两位有效数字）；
（4）现把多用电表的换挡开关旋至量程适当的直流电流挡，把红黑表笔正确接至M、N两个电极，测得电流值为I=50μA，并已知此时多用电表的内阻为r=200Ω。假定污水的流速恒定并且充满流量计的长方形管道，由此可估算出污水的电阻率ρ= Ω m。
三、计算题（第13题8分，第14题12分，第15题18分，共38分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案必须明确写出数值和单位。）
13.如图甲所示,固定在同一高度的两个相同的光滑导体圆环相距1 m.在两圆环上放一导体棒,圆环通过导线与电源相连,电源的电动势为3 V,内阻为0.2 Ω.导体棒质量为60 g,接入电路的电阻为1.3 Ω,圆环电阻不计,匀强磁场的方向竖直向上.开关S闭合后,棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°,如图乙所示,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)棒静止时受到的安培力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小。
14．如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量的金属杆ab，两导轨间距，两导轨的左端接入电阻的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动经时，定值电阻两端的电压U=1.2V，此时，求：
(1)金属杆ab的速率；
(2)外力F的大小；
(3)在0~10s内经过金属杆ab的电荷量Q。
15.如图所示的平行板电容器中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，电场强度大小为E，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内，边界AO与y轴的夹角，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为5E。一带电荷量为q、质量为m的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，）的Q点
垂直y轴射入磁场区，多次穿越边界线OA。不计离子重力，求：
(1)离子在平行板间运动的速度大小；
(2)离子从经过Q点到第二次穿越边界线OA所用的时间；
(3)离子第四次穿越边界线OA时的速度大小。西安市第八十五中学
2024一2025学年度第一学期高二年级第一次月考物理试卷参考答案
一、选择题（共12小题，共46分。1一7题为单项选择题，每小题3分：8一12题为多项
选择题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，对而不全
得3分，有选错的得0分)
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
B
B
C
BC
BC
AD
CD
AC
二、实验题（每空3分，共21分）
13、(12分)【答案】B减小
mg t a
14、(9分)【答案】CBD
三、计算题（第15题10分，第16题10分，第17题13分，共33分）
15、(10分)【答案】(1)UB=-200V;(2)-9×10+J
【详解】(1)电荷从A移到B点的过程，电场力做负功，可得A、日倒的电势差为
_w--6×10V=-200V
UB==
93×106
(4分)
(2)从B点移到c点，根据功能关系"c=-△E,=E一E(3分)
又因为，B点电势为零，即E=9g=0
所以Ee=-形sc=-9x10J(3分)
16.(10分)【答案】(1)0.5ms(2)5W2×102N/C(3)5×10-2J
【解析】(1)小球做平抛运动通过C点，设水平和竖直方向的位移分别为3、，则
s=vol
代入数据解得小球抛时的速度大小为。=0.5s（3分)
（2)如图所示
mgvgE
D
电场力与重力的合力应沿AC方向，且当电场力与AC垂直时电场强度敏小，由图可知
sin=E
mg
解得电场强度E的最小值为E,=5V2×10N/C(3分)
(3)以AC方向为x轴，垂肖AC的方向为y轴，建立如图所示的坐标系
4E2
B
D
由题意可知小球受到沿x轴负方向的电场力和重力，合力沿y轴负方向，其轨迹为抛物线。
设小球抛出时速度人小为v、方向与x轴的夹角为Q,加速度为a,从A到B的时为1，
由胸可知sin45°=ma
172g
B点坐标为x=y=
√2
m
40
叉有x=vcosQ.1,y=号vsina~t,t=vsin
1
联立可得，小球抛出时的动能为Ek=。mv2=5×102J
根据对称性可知小球通过C点的动能为E=E,=5×102J（4分)
2cU:(2)
(L+2)LU
17、(13分)【答案】(1)
-:(3)见解析
4dUo
【详解】（1)l动能定理
U,-2m时
2eUs
(3分)
(2)地了在偏转电场中做类平抛运动，水平方向问有。
LU
竖直方向有
2nd话4dU。
+2
y=2
根据平抛运动规律有
y=凸+244w
解
AdUo
(5分)
ef=e-
=1×10-5N
(3)流地力可得
40
mg=9x100N,E10
重
mg
即重远远小于静电力，其彩响可以忽略。(5分)

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