资源简介

大庆铁人中学2024级高二年级下学期月考考试物理
试题说明：1、本试题满分 100 分，答题时间 75 分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．线圈P中通如图所示电流，当电流强度增大时，则眼睛看到金属线圈L和R中的感应电流方向是（　　）
A．都是顺时针 B．都是逆时针
C．L顺时针，R逆时针 D．L逆时针，R顺时针
2．如图，匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向里，半径为R的半圆形金属丝在水平面内以速度v做匀速直线运动，速度方向与直径ab垂直，运动中a、b间的电势差为（　　）
A．2BRv B．
C． D．
3．工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通入交变电流时，下列说法正确的是（　　）
A．金属中不产生感应电流
B．金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化
C．线圈中产生大量的热量使金属融化
D．线圈所接电源应是低频交流电源
4．如图所示，宽为L的光滑导轨与水平面夹角，质量为m的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路电流为I时，金属杆恰好静止，重力加速度取g。匀强磁场的磁感应强度B的最小值为（　　）
A． B．
C． D．
5．如图甲，某笔记本显示屏、机身分别装有磁体和长、宽、高为a、c、d的霍尔元件。显示屏完全合上时，霍尔元件处于垂直于其上表面向下的匀强磁场中，如图乙。若该元件利用自由电子导电，当通以图示方向的恒定电流时，其前、后表面会产生电压U（霍尔电压），从而控制屏幕自动熄灭。则（　　）
A．前表面的电势比后表面的低 B．前、后表面间的电场强度大小为
C．开屏过程中，霍尔电压U变大 D．开、合屏过程中，霍尔电压U与c无关
6．如图甲所示，有界匀强磁场I的宽度与如图乙所示的圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，一粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场I，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以另一初速度从N点沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了角。已知磁场I、Ⅱ的磁感应强度相同，不计粒子受到的重力，则与的比值为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量为的同种粒子，所有粒子均能经过MN上的b点从左侧磁场进入右侧磁场，已知，则粒子的速度可能是（　　）
A． B． C． D．
8．重离子治疗仪利用质子或重离子形成的粒子射线进行疾病治疗。其系统设备由离子源、回旋加速器和偏转系统组成。其中回旋加速器的原理如图所示。现用回旋加速器分别加速静止的氘核和氦核，不计电场中的加速时间，下列说法中正确的是（　　）
A．由图可知磁场垂直纸面向外
B．两种粒子被加速的最大速率相同
C．氘核在加速器中被加速的次数更多
D．两种粒子加速时所用交流电源的周期相同
9．如图，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0匀速穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则穿过线框的磁通量Φ、线框中的感应电流I、线框所受安培力F、线框上d、c两点间的电势差Udc随时间变化的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，宽为L、长为2L的长方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在AB的中点O处有一个离子源，沿图示的与AB成60°角的方向发射速度大小为的相同带正电粒子，其中在磁场中运动时间最短的粒子的运动时间为其做圆周运动周期的六分之一，不计粒子重力及粒子间的相互作用，以下说法正确的是（　　）
A．粒子的比荷为
B．从AB边射出的粒子运动时间均为
C．从CD边射出的粒子速度范围为
D．从AD边射出的粒子速度范围为
实验题：（本题共2小题，共14分。）
11．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
(1)实验得出，电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中，发现指针______（选填“向左”或“向右”）偏转。
(2)如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要______（选填“阻碍”或“阻止”）引起感应电流的磁通量的变化。
12．图甲为某同学研究自感现象的电路图，灯泡1的电阻比灯泡2小，线圈的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均可忽略。
(1)闭合开关，可观察到的现象是_____。
A．灯泡1立刻变亮
B．灯泡2立刻变亮且亮度保持不变
C．灯泡3立刻变亮然后缓慢变得更亮
(2)t1时刻断开开关，测得流过图中两个灯泡的电流随时间变化的图线如图乙、丙所示，图丙所测的是灯泡_____（选填“1” “2”或“3”）的电流，断开开关后，流过灯泡2的电流方向为_____（选填“从左向右”或“从右向左”），乙、丙两图中，I1、I2的大小关系为I1_____ I2（选填“＜”“=“或“＞“）。
计算题(本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
13．（10分）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时：
(
h
d
a
b
c
B
)（1）求线框中产生的感应电动势大小；
（2）求c、d两点间的电势差大小；
（3）若此时线框加速度恰好为零，已知重力加速度为g，求线框总质量m。
14．（12分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第Ⅳ象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为、方向垂直于xOy平面向外，电场平行于y轴；在第Ⅲ象限存在沿x轴正方向的匀强电场，已知场强、的大小相等。一可视为质点、比荷为的带正电的小球，从y轴上的点以初速度水平向右抛出，经过x轴上的点进入第Ⅳ象限，在第Ⅳ象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度，。求：
（1）小球从A点抛出的初速度大小；
（2）小球在第Ⅳ象限的运动的半径；
（3）小球从A点出发到第二次经过y轴负半轴所用的总时间；
15．（18分）如图所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，右端连接有光滑倾斜轨道，导轨间距离为，导轨左侧接有电阻，区域与区域间存在竖直向上与竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为，与，与的距离均为。M导体棒质量为、N绝缘棒质量为，两棒垂直导轨放置，现N棒静止于与之间的某位置，M棒在边界静止，某时刻M棒受到水平向右的恒力作用下开始运动，已知，当运动到边界时撤去，此时M棒已经达到匀速运动。已知整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨左侧电阻和M棒接入导轨的电阻均为，其他导体电阻不计，所有碰撞均为弹性碰撞，首次碰撞之后N与M每次碰撞前M均已静止，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，求：
(1)撤去时M棒的速度大小；
(2)从M棒开始运动到M棒第一次静止，整个过程中通过的电荷量；(注：电荷量为净通过量，流去与流回之差)
(3)自发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒M在磁场中运动的总位移大小。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B C D D A BD AD ABD
11．(1)向左 (2)变小 (3)阻碍
【详解】（1）实验得出，电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中，穿过螺线管的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流方向由下端流向上端，则电流由左接线柱流入灵敏电流计，所以灵敏电流计指针向左偏转。
（2）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，穿过螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流方向由上端流向下端，根据安培定则可知，螺线管下端相当于N极，上端相当于S极，则螺线管受到向上的吸引力，电子秤的示数会变小。
（3）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
12．(1)C (2) 2 从右向左 ＞
【详解】（1）A．闭合开关，因为线圈产生自感，灯泡1的电流缓慢增大，缓慢变亮，A错误；
B．闭合开关，灯泡2立刻变亮；闭合开关时，线圈产生自感电动势，随着自感电动势的减小，灯泡2两端的电压减小，灯泡2的电流减小，灯泡2的亮度减小，当自感电动势减小到零时，灯泡2的电流保持不变，亮度保持不变，B错误；
C．闭合开关，灯泡3立刻变亮，然后随着灯泡1电流的增大灯泡3缓慢变得更亮，稳定时亮度保持不变，C正确。
故选C。
（2）[1][2]断开开关时，灯泡3的电流立刻变为零；断开开关时，线圈产生自感电动势，右端为正级，给灯泡1和灯泡2供电，电流方向为顺时针，灯泡1的电流从左向右，灯泡2的电流从右向左，所以，图乙是灯泡1的电流，图丙是灯泡2的电流；
[3]因为灯泡1的电阻比灯泡2小，所以。
13．（1）；（2）- ；（3）
【详解】（1）根据题意可知，线框未进去磁场前做自由落体运动，设cd边刚进入磁场时的速度为，由机械能守恒定律有
由法拉第电磁感应定律有
联立可得
（2）根据右手定则可知，线框进入磁场时，产生逆时针的感应电流，则
根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，c、d两点间的电势差大小为
（3）由题意可知，此时线框的加速度为零，对线框受力分析，设线框的质量为，由平衡条件可得
感应电流为
线框受到的安培力为
联立解得
14．（1）；（2）；（3）；
【详解】（1）小球在第I象限做平抛运动，由运动学规律得
可得，
（2）设小球平抛到M点时的速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为，竖直分速度为，则
解得
在第IV象限，洛伦兹力提供向心力，故
解得轨道半径
（3）小球第一次在第IV象限运动的时间为
接着，小球沿与y轴成夹角方向进入第III象限，由于电场力和重力大小相等，其合力恰与小球进入第III象限的初速度v方向相反，故小球在第III象限做类竖直上抛运动，则由牛顿第二定律可得
由运动规律可知
则小球从A点出发到第二次经过y轴负半轴所用的总时间为
15．(1)(2)(3)
【详解】（1）由于M棒已经达到匀速运动
M棒在磁场中切割磁感线
由欧姆定律可得
撤去时M棒的速度
（2）M棒在区域在磁场通过的电荷量
平均电流
联立可得
两棒发生完全弹性碰撞，根据动量守恒定律及机械能守恒定律可得，
解得，
M棒进入区域磁场中停下由动量定理得
即
可得
所以这个过程通过的电荷量
（3）M棒进入区域磁场后停下下来，由
可得
绝缘棒N第二次与导体棒M碰前速度大小为，方向水平向左，碰后速度为，导体棒的速度为，弹性碰撞过程中根据动量守恒定律和能量守恒定律有，
解得，
对M棒分析，根据动量定理得
即
解得
同理可得当绝缘棒N第三次与导体棒M碰前速度大小为
根据，
对M棒分析动量定理得
即
可得
根据数量关系有
以此类推
所以向左运动的位移为
根据数学归纳法有
当趋于无穷大时
所以发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒在磁场中的总位移

展开更多......

收起↑