江苏省泰州市靖江名校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含答案）

靖江名校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1.如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是
A. 闭合开关K的一瞬间，线圈P里没有感应电流
B 闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈P中没有感应电流
C. 闭合开关K后，线圈P中一直有感应电流
D. 断开开关K的一瞬间，线圈P里有感应电流
2.以下四图都与电磁感应有关，下列说法正确的是
A. 真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
B. 当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动
C. 金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
D. 磁电式仪表，把线因绕在铝框骨架上，目的是起到电磁驱动的作用
3.如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定
环中将产生俯视顺时针的感应电流
B. 环对桌面的压力将增大
C. 环有面积增大的趋势
D. 磁铁将受到竖直向下的电磁作用力
4.如图，一条长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动，ab两端产生的感应电动势为E，ab两端的电势分别为φa，φb，则
，
B. ，
C. ，
D. ，
5.如图所示，用细弹簧把一根硬直导线ab挂在形磁铁磁极的正上方，磁铁的左端为N极，右端为S极，开始时导线处于水平静止状态，当导线中通以由a向b的电流时，导线ab的运动情况是（从上往下看）
A. 顺时针方向转动，同时上升
B. 顺时针方向转动，同时下降
C. 逆时针方向转动，同时上升
D. 逆时针方向转动，同时下降
6.如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是
A. 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上
B. 对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长
D. 只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
7.在如图所示的电路中，开关S闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带电粒子以速度v水平匀速穿过两极板，不计粒子重力。下列说法正确的是
A. 该粒子一定带正电
B. 仅增大粒子的速度，粒子一定向a板偏转
C. 仅将滑动变阻器的滑片P向下移动，粒子一定向b板偏转
D. 仅增大粒子所带电荷量，粒子一定仍沿水平方向穿过两极板
8.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是
A. 当开关闭合的瞬间，A立即发光，B不发光
B. 当开关闭合的瞬间，A不发光，B立即发光
C. 当开关S闭合电路稳定后，再断开开关，A立即熄灭，B闪亮后再慢慢熄灭
D. 当开关S闭合电路稳定后，再断开开关，A慢慢熄灭，B不发光。
9.如图所示，有一边长为L的正方形导线框abcd，质量为m，距一有界匀强磁场上边界h处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边cd刚刚开始传出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也是L，已知重力加速度为g，则能用物理量m，g，h，L求得
A. 线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热
B. 线框在穿越匀强磁场过程中通过导线横截面的电量
C. 线框的电阻
D. 匀强磁场的磁感应强度
10.如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置在恒力作用下沿水平面滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，以v表示线框运动的速度。从线框刚进入磁场区域开始计时，电流取逆时针方向为正方向，以下图像可能正确的是
A B C D
解答题（本题共5小题，共60分）
11.（12分）小明同学用如图甲所示的装置探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
（1）要想使灵敏电流计指针发生偏转产生感应电流，蝈蝈同学进行了以下四种操作，其中可行的是__________；
A．螺线管不动，磁铁N极向下匀速插入螺线管
B．磁铁不动，螺线管向上加速靠近磁铁的N极
C．磁铁与螺线管以共同的速度一起匀速向右运动
D．磁铁插入螺线管内静止不动，让螺线管内的磁场保持最强
（2）小石同学又将实验装置进行了改造，用如图乙所示的装置做“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”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。若闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针偏向0刻度的右侧，则通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有__________。
A．断开开关时，灵敏电流计的指针会偏向0刻度的左侧
B．滑动变阻器的滑片匀速向右滑动，灵敏电流计指针静止在中央不会偏转
C．滑动变阻器的滑片向左加速或向左减速移动，灵敏电流计指针都偏向0刻度的右侧
D．开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度也越大
（3）乙图中，在实验开始前，应先把滑动变阻器的滑片置于最___________端（填“左”或“右”），然后再闭合开关；当实验结束，在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，阿龙同学直接用手去拆除某螺线管处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，则请你分析一下，阿龙同学被电击可能是在拆除__________（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。
12.（10分）轻质细线吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，其总电阻为。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。（）
（1）求线圈的电功率；
（2）求在时轻质细线的拉力大小。
13.（10分）如图所示，在虚线边界上方区域有磁感应强度为B的匀强磁场，MN为磁场边界上的长度为2a的接收屏，与垂直，和的长度均为a。在O点的电子源可大量发射方向平行于边界向右、速度大小不同的电子。已知电子的质量为m，电荷量为-e，不计电子间的相互作用，电子打到接收屏上即被吸收。求：
（1）能打到接收屏上的电子速度大小的范围；
（2）打到接收屏上的电子在磁场中运动的最长时间。
14.（14分）如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨、固定在倾角37°的绝缘斜面上，底部接有一阻值的定值电阻，轨道上端开口，间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量的金属棒置于导轨上，通过细线（细线与导轨平行）经定滑轮与质量为的小物块相连。金属棒在导轨间的电阻，导轨电阻不计。金属棒由静止释放到匀速运动前，电阻产生的焦耳热量总共为，金属棒与导轨接触良好，不计空气阻力，，，，求：
（1）金属棒匀速运动时的速度大小；
（2）金属棒沿导轨运动过程中，电阻R上最大电功率；
（3）从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，流过电阻的总电荷量。
15.（14分）如图甲所示，M、N为水平放置长为L的平行金属板，两板相距也为L。一束带正电、比荷为的粒子流（重力不计），以初速度沿两板正中间水平射入两板间。粒子恰好由N板下边缘A点射出，以A点为坐标原点建立直角坐标系。
（1）求粒子经过A点时速度大小和方向；
（2）若y轴右侧有一方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场，x轴下方磁感应强度大小为，x轴上方磁感应强度大小为，要使粒子进入磁场后恰好不离开磁场。求：；
（3）仅撤去（2）中磁场，在y轴右侧加上如图乙所示足够大的周期性变化的磁场（已知），设磁场方向垂直于纸面向里为正。求：时刻从A点进入磁场的粒子经过x轴时的坐标值。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B B D D D C A B
11. ①. AB ②. ACD ③. 右 ④. A
12.（1）由法拉第电磁感应定律得
------3分
线圈的电功率为
------2分
（2）t=4s时，电路中的电流
------1分
此时，安培力
------2分
对线框受力分析得
联立解得
------2分
13.（1）洛伦兹力提供向心力
电子打到M点时，在磁场中运动的圆周半径最小，几何关系
------2分
解得
电子打到N点时，在磁场中运动的圆周半径最大，几何关系
------2分
解得
电子的速度满足
------2分
（2）打到M点的电子在磁场中运动的时间最长
------1分
周期
------1分
解得
------2分
14.（1）匀速运动时
解得
------4分
（2）匀速运动时电流为
最大电功率
解得
------4分
（3）设金属棒从开始运动到最大速度沿导轨运动的距离为，由能量守恒得
解得
------3分
根据焦耳定律
联立解得
------3分
15.（1）粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
竖直方向有
解得
粒子经过A点时的速度大小
即速度方向与水平成45°斜向下；------5分
（2）设x轴下方磁场中轨道半径为，x轴上方磁场中轨道半径为，运动轨迹如图
由几何关系可得
解得
根据洛伦兹力提供向心力，有
解得
联立解得
------5分
（3）粒子在时刻进入磁场，如图
一个磁场变化周期中粒子沿x轴前进的距离
其中
可能：①经过x轴时的坐标值
，，1，2，3…------2分
可能：②经过x轴时的坐标值
，，1，2，3…------2分