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高二月考物理试卷
考试时间：75分钟
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，匝矩形线圈置于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与线圈成角，边长，边长。通过矩形线圈的磁通量为( )
A. B.
C. D.
2.一根长、通有电流的通电直导线，放在磁感应强度为的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是( )
A. B. C. D.
3.在长直通电螺线管中通入变化的电流如图所示电流的方向周期性改变，并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是( )
A. 变速直线运动 B. 来回往复运动 C. 匀速直线运动 D. 曲线运动
4.某扫地机器人电池容量，额定工作电压，额定功率，则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人的电阻是
B. 题中是能量的单位
C. 扫地机器人正常工作时的电流是
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
5.下列图示所描绘的情境中，闭合导线框中能够产生感应电流的是( )
A. 甲图中，同时以相同的变化率增大磁感应强度和
B. 乙图中，金属线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
C. 丙图中，金属线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D. 丁图中，金属环以平行于两平行通电导线组成的平面向上平移
6.如图所示，四根通电长直导线、、、垂直纸面放置，其横截面位于正方形的四个顶点上，为正方形的中心。导线、、中的电流垂直纸面向里，导线中电流垂直纸面向外，四根导线中的电流大小相等，此时点处的磁感应强度大小为。如果让中的电流反向，其余条件不变，则点处磁感应强度的大小为( )
A. B.
C. D.
7.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场的电场强度大小恒定，且被限制在、板间，虚线中间不需加电场，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )
A. 加速粒子的最大速度与形盒的尺寸无关
B. 带电粒子每运动一周被加速一次
C. 带电粒子每运动一周等于
D. 加速电场方向需要做周期性的变化
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多
B. 电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大
C. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变
D. 在某电源的电路中，每通过的电荷量，电源提供的电能是，那么这个电源的电动势是
9.如图所示，将长为的导体棒放到磁感应强度为的匀强磁场中，流过导体棒的电流强度为。关于导体棒所受安培力说法正确的是( )
A. 甲图中导体棒所受安培力大小为
B. 乙图中导体棒所受安培力大小为
C. 甲图中导体棒所受安培力方向垂直纸面向外
D. 乙图中导体棒所受安培力方向平行金属导轨向右
10. 一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是
A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向
B. 小球一定带正电且小球的电荷量
C. 由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
D. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻，并按照图甲所示的电路图进行实验，所用电压表可视为理想电压表．
图乙为根据实验数据绘制的图象，从图象中可知该电池电动势 ，内阻 均保留小数点后一位
该同学找资料查证量程为的电流表内阻比较小，接近电池内阻，则该电池内阻的测量值 填“”“”或“”真实值．
该同学放弃电压表，并且将滑动变阻器更换为电阻箱，采用如图丙所示电路进行实验，经多次测量并记录电阻箱阻值及对应的电流强度，重新绘制出如图丁所示的图象忽略电流表的内阻，已知图线斜率为，图线与纵坐标轴的截距为，则电池电动势 ，内阻 用、中的物理量表示
12. 现有一特殊的电池，其电动势约为，内阻在范围内，允许通过的最大电流为。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以忽略不计，为电阻箱，阻值范围为，为定值电阻，起保护作用。
实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用 。填正确答案标号
A.
C.
该同学接入符合要求的后，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图像。根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势____ ，内阻 。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，电源电动势，定值电阻，电动机的额定电压，电动机线圈电阻闭合开关，电路稳定后，电动机正常工作，电源在的时间内把的负电荷从正极移送到负极求：
电源的内阻
电动机正常工作时产生的机械功率．
14.如图所示，间距的粗糙平行金属导轨水平固定放置，导轨两端通过导线连接电动势，内阻的电源。一质量的金属杆垂直放在金属导轨上并保持良好接触，金属杆接入电路的有效电阻。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，金属杆处于静止状态。金属杆与导轨的动摩擦因数为，重力加速度。闭合开关瞬间，求：
流过金属杆的电流大小；
金属杆受到的安培力大小；
金属杆的加速度大小和方向。
15.如图所示，、、为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从点经过、间的电场加速后垂直边界到达点，再经、间的磁场偏转后从边界穿出，且粒子从磁场边界穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场宽度为。粒子质量为，电荷量大小为，粒子的重力不计。求：
粒子在磁场中运动时速度的大小；
粒子在磁场中运动的时间；
、两点间的电势差。
第2页，共2页十月高二月考物理试卷
考试时间：100分钟；
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，匝矩形线圈置于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与线圈成角，边长，边长。通过矩形线圈的磁通量为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】磁场 垂直于面的分量为
由于只有垂直于面的磁场分量提供磁通量，平行于面的磁场分量不会产生磁通量；故磁通量为
故C正确，ABD错误。
故选C。
本题考查了电磁学中的物理学史，解题关键是了解各物理学家对应的贡献。
2.一根长、通有电流的通电直导线，放在磁感应强度为的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】
当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大；当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小。由安培力公式求出导线所受磁场力的范围再选择。
本题只要掌握安培力大小的计算公式就能正确解答。
【解答】
当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为：，当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零，则导线所受磁场力的范围为，故ABC可能，不可能。
本题选择不可能的，故选：。
3.在长直通电螺线管中通入变化的电流如图所示电流的方向周期性改变，并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是( )
A. 变速直线运动 B. 来回往复运动 C. 匀速直线运动 D. 曲线运动
【答案】C
【解析】电流周期性变化，所产生的磁场周期性变化，根据右手螺旋定则，可知螺线管内的磁场与电子运动方向平行，电子不受洛伦兹力，因此电子做匀速直线运动。
故选C。
4.某扫地机器人电池容量，额定工作电压，额定功率，则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人的电阻是
B. 题中是能量的单位
C. 扫地机器人正常工作时的电流是
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
【答案】C
【解析】解；、根据题意扫地机器人是非纯电阻用电器，无法计算扫地机器人的电阻，故A错误；
B、题中是电荷量的单位，故B错误；
C、扫地机器人正常工作时的电流为，故C正确。
D、根据题意，
扫地机器人充满电后一次工作时间约为，工作时间约为，故D错误。
故选：。
扫地机器人是非纯电阻用电器，根据题意不能求出机器人的电阻。
题中是电荷量的单位。
扫地机器人正常工作时的电流等于额定功率与额定电压的比值。
扫地机器人充满电后工作的时间等于电池容量与额定电流的比值。
明确电压、电流、电功率之间的关系，合理运用公式解题是解决本题的关键。
5.下列图示所描绘的情境中，闭合导线框中能够产生感应电流的是( )
A. 甲图中，同时以相同的变化率增大磁感应强度和
B. 乙图中，金属线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
C. 丙图中，金属线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D. 丁图中，金属环以平行于两平行通电导线组成的平面向上平移
【答案】C
【解析】A.甲图以相同的变化率增大磁感应强度和 ，则线圈中的磁通量变化量是抵消的，通过线圈的磁通量不变，故A错误；
B.乙图磁场平行于线圈平面，通过线圈的磁通量始终为，故B错误；
C.丙图旋转的过程磁通量变化，有感应电流，故C正确；
D.金属环向上平移过程中通过线圈的磁通量不变，故D错误。
6.如图所示，四根通电长直导线、、、垂直纸面放置，其横截面位于正方形的四个顶点上，为正方形的中心。导线、、中的电流垂直纸面向里，导线中电流垂直纸面向外，四根导线中的电流大小相等，此时点处的磁感应强度大小为。如果让中的电流反向，其余条件不变，则点处磁感应强度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据安培定则以及对称性可知，、导线在点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，、导线在点产生的磁感应强度大小相等、方向相同，此时点的磁感应强度为，则每条导线在点产生的磁感应强度为 。如果让中的电流反向，其余条件不变，则点处磁感应强度的大小为，故选C。
7.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场的电场强度大小恒定，且被限制在、板间，虚线中间不需加电场，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )
A. 加速粒子的最大速度与形盒的尺寸无关
B. 带电粒子每运动一周被加速一次
C. 带电粒子每运动一周等于
D. 加速电场方向需要做周期性的变化
【答案】B
【解析】带电粒子只有经过板间时才被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次，故B正确；粒子在、间加速，电场的方向不需要改变，故D错误；根据和为加速次数，联立解得，可知，
，所以，故C错误；当粒子从形盒中出来时，速度最大，根据知加速粒子的最大速度与形盒的尺寸有关，故A错误。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多
B. 电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大
C. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变
D. 在某电源的电路中，每通过的电荷量，电源提供的电能是，那么这个电源的电动势是
【答案】AC
【解析】A、电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多，故A正确；
、无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变，故B错误，C正确；
D、由可知，这个电源的电动势是，故D错误。
故选AC。
9.如图所示，将长为的导体棒放到磁感应强度为的匀强磁场中，流过导体棒的电流强度为。关于导体棒所受安培力说法正确的是( )
A. 甲图中导体棒所受安培力大小为
B. 乙图中导体棒所受安培力大小为
C. 甲图中导体棒所受安培力方向垂直纸面向外
D. 乙图中导体棒所受安培力方向平行金属导轨向右
【答案】BC
【解析】甲图中导体棒所受安培力大小为
根据左手定则可知，导体棒所受安培力方向垂直纸面向外，故A错误，C正确；
乙图中导体棒所受安培力大小为
据左手定则可知，导体棒所受安培力方向垂直于磁场方向斜向下偏右，故D错误。
故选BC。
10.一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是
A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向
B. 小球一定带正电且小球的电荷量
C. 由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
D. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
【答案】BD
【解析】【分析】
物体做匀速圆周运动的条件是物体受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心，带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒才能做匀速圆周运动，否则不能。机械能守恒的条件是只有重力做功。
遇到带电粒子在复合场中的运动物体，关键是正确受力分析，然后再根据相应规律求解即可。【解答】
B.带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒的合力只表现为洛伦兹力才能做圆周运动，故粒子所受电场力向上，微粒带正电；根据平衡条件，有：，解得：，故B正确；
A.微粒的洛伦兹力方向要指向圆心，由左手定则判断运动方向为逆时针，故A错误；
C.洛伦兹力不做功，但电场力做功，故机械能不守恒，故C错误；
D.由于合外力做功等于零，根据动能定理，小球在运动过程中动能不变，是匀速圆周运动，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻，并按照图甲所示的电路图进行实验，所用电压表可视为理想电压表．
图乙为根据实验数据绘制的图象，从图象中可知该电池电动势 ，内阻 均保留小数点后一位
该同学找资料查证量程为的电流表内阻比较小，接近电池内阻，则该电池内阻的测量值 填“”“”或“”真实值．
该同学放弃电压表，并且将滑动变阻器更换为电阻箱，采用如图丙所示电路进行实验，经多次测量并记录电阻箱阻值及对应的电流强度，重新绘制出如图丁所示的图象忽略电流表的内阻，已知图线斜率为，图线与纵坐标轴的截距为，则电池电动势 ，内阻 用、中的物理量表示
【答案】
【解析】【分析】
本题为测电源电动势和内阻的实验，明确实验原理是解题的关键。
图象与纵轴的交点等于电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻；
根据“等效电源法”分析；
对图丙根据闭合电路欧姆定律得出关系式，结合图丁分析。
【解答】
根据结合图像可得，；
根据“等效电源法”，图甲电路电源内阻的测量值实际上是内阻的真实值与电流表内阻之和，故内阻的测量值真实值；
由闭合电路欧姆定律：，，图像为一条倾斜的直线，这条直线的斜率，纵轴截距，
解得，。
12. 现有一特殊的电池，其电动势约为，内阻在范围内，允许通过的最大电流为。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以忽略不计，为电阻箱，阻值范围为，为定值电阻，起保护作用。
实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用 。填正确答案标号
A.
C.
该同学接入符合要求的后，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图像。根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势____ ，内阻 。
【答案】
【解析】【分析】
此题是用“伏阻法”即电压表和变阻箱测量电动势和内电阻的实验，关键是怎样选择仪器。并根据闭合电路欧姆定律明确对应的表达式，再根据图象求解电动势和内电阻。
只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏阻法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式的形式，再求出和即可。
【解答】
由闭合电路欧姆定律和电源最大允许电流要求可得：
，解得，所以或，为防止变阻箱电阻为零烧坏电池，应选择一保护电阻，因此定值电阻应选C；
由闭合电路欧姆定律得，
可整理为，
由上式知若图象为线性关系，对照数学函数，
则横轴应取，纵轴应取，
由图象纵轴截距为，即，斜率，
可得。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13(10分).如图所示，电源电动势，定值电阻，电动机的额定电压，电动机线圈电阻闭合开关，电路稳定后，电动机正常工作，电源在的时间内把的负电荷从正极移送到负极求：
电源的内阻
电动机正常工作时产生的机械功率．
【答案】解：电流，
闭合电路欧姆定律，
解得。
通过电阻的电流，
电动机的电流，
电动机正常工作时的机械功率，
解得
【解析】根据电流的定义式求出通过电源的电流，然后利用闭合电路欧姆定律求电源的内阻；
根据欧姆定律求出通过的电流，根据并联电路干路电流等于支路电流之和可得电动机的电流，电动机的总功率为，热功率为，总功率减去热功率即为机械功率。
14. (16分)如图所示，间距的粗糙平行金属导轨水平固定放置，导轨两端通过导线连接电动势，内阻的电源。一质量的金属杆垂直放在金属导轨上并保持良好接触，金属杆接入电路的有效电阻。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，金属杆处于静止状态。金属杆与导轨的动摩擦因数为，重力加速度。闭合开关瞬间，求：
流过金属杆的电流大小；
金属杆受到的安培力大小；
金属杆的加速度大小和方向。
【答案】解：闭合开关瞬间，根据闭合电路欧姆定律可 ，
解得流过金属杆 的电流大小为 ；
流过金属杆 的电流大小为 ；
以金属棒为对象，根据牛顿第二定律可得 ，有 ，
联立解得金属杆 的加速度大小为 ，方向向左。

15. (18分)如图所示，、、为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从点经过、间的电场加速后垂直边界到达点，再经、间的磁场偏转后从边界穿出，且粒子从磁场边界穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场宽度为。粒子质量为，电荷量为，粒子的重力不计。求：
粒子在磁场中运动时速度的大小；
粒子在磁场中运动的时间；
、两点间的电势差。
【答案】由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，
由几何关系知，粒子在磁场中运动半径，由牛顿第二定律可得
解得
粒子在磁场中运动的周期为
则有
带电粒子在、电场中加速，由动能定理可得
解得
可得

【解析】详细解答和解析过程见答案
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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