内蒙古乌兰察布市集宁一中2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 内蒙古乌兰察布市集宁一中2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 570.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-31 16:32:28 | ||
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文档简介
集宁2024—2025学年高二年级第一学期
第二次月考物理试题
本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。
第一卷（选择题 共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题为单选题，每小题为4分，8-10题为多选题，每小题6分，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.用安培定则分析下列现象，正确的是（ ）
A.甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向内
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极
D.丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示
2.如图所示，正方形金属线圈abcd与通电长直导线位于同一纸面内，ad与导线平行，虚线为平行于ad的轴线。下列判断正确的是（ ）
A.若线圈在纸面内远离导线，不能产生感应电流
B.若线圈在纸面内沿轴线向右运动，能产生感应电流
C.若线圈绕着虚线匀速转动，能产生感应电流
D.若线圈垂直纸面向外运动，不能产生感应电流
3.有a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等的电流I，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），O为连线ac的中点。观察得到如图所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，已知直导线电流形成的磁场，其磁感应强度大小与到导线距离有关，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（ ）
A.O点的磁感应强度大小为3B B.O点的磁感应强度方向是从O指向a
C.导线b受到的安培力为零 D.导线b受到的安培力方向竖直向上
4.如图所示，边长为L的等边三角形区域内有匀强磁场。大量电子从B点射入磁场中，入射方向分布在与BC边的夹角为（）的范围内，在磁场中的运动半径均为L。不计电子间的相互作用。则在磁场中运动时间最长的电子入射时的角为（ ）
A.0° B.15° C.30° D.45°
5.如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f.质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（ ）
A.加速质子时，磁场的磁感应强度为
B.质子被加速的最大动能为
C.用该加速器加速粒子时，需要将磁场的磁感应强度调为
D.用该加速器加速粒子时，粒子被加速的最大动能为
6.如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为（）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，固定在水平面上的绝缘光滑斜面上（斜面底角），有一长为L、质量为m的导体棒被两根绝缘线悬挂处于水平方向，给导体棒通一水平向右的恒定电流，然后空间加一竖直向上的匀强磁场后，发现此时导体棒对斜面的压力变为零。若在保证磁场方向始终垂直于导体棒的前提下，只改变匀强磁场的方向，当绝缘线上的拉力刚好变为零时，关于此时匀强磁场的方向，下列说法正确的是（ ）
A.匀强磁场与斜面间夹角的正弦值为 B.匀强磁场与斜面间夹角的余弦值为
C.匀强磁场与斜面间夹角的正切值为 D.匀强磁场与斜面间夹角的正切值为
8.如图所示，半径为r、粗细均匀的金属圆环放在绝缘水平面上，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与圆环的直径重合，PQ是圆环垂直MN的直径，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，圆环保持静止不动，则下列判断正确的是（ ）
A.整个圆环受到的安培力为0
B.整个圆环受到的安培力大小为
C.MN左侧半圆环受到的安培力大小为
D.MN左侧半圆环受到的安培力大小为BIr
9.如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v—t图像可能是（ ）
A. B. C. D.
10.如图所示，竖直放置的平行电极板M和N之间存在加速电场，N板右侧是一个速度选择器，内部存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。从M和N之间的中点S释放一个比荷为k的带正电粒子，加速后穿过N板的小孔O，恰能沿虚线通过速度选择器，不计粒子的重力。下列说法正确的是（ ）
A.M和N之间的电压为.
B.从S点释放比荷为2k的带正电粒子，沿虚线通过速度选择器的速度大小为
C.从S、O的中点释放比荷为2k的带正电粒子，通过小孔O后向下偏转
D.从靠近M板的P点释放比荷为的带正电粒子，能沿虚线通过速度选择器
第二卷（非选择题 共54分）
二、实验题（11题6分，12题10分，共16分）
11.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的S极位于两导轨的正上方，N极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
（1）在图中画出连线，完成实验电路；要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是______（填入正确选项前的字母）。
（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了______（填入正确选项前的字母）。
A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪
12.某学习小组设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势E、内阻r及待测电阻的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值R，记录多组电压表、及电流表A的示数，并描点作图得到了如图乙所示的a、b两条U-I图线，三个电表均为理想电表。
（1）图乙是根据电压表与电流表的示数描绘的U-I图线，其中图线a是电压表______（填“”或“”）与电流表A的关系图线。
（2）由图乙可得，电源的电动势______V内阻______，待测电阻______。（结果均保留两位有效数字）
（3）在滑动变阻器滑片滑动的过程中，电压表、示数变化量分别用、表示，则______。
三、计算题（13题10分，14题12分，15题16分）
13.线圈甲的匝数，半径；线圈乙的匝数，半径。如图所示，两线圈放在水平面上，且为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。则：（取3.14，计算结果保留3位有效数字）
（1）若磁场的磁感应强度减小到，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？
（2）若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30°，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？
14.如图所示，一质量为m的带正电的粒子从O点以初速度水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场，则粒子恰好能通过该区域中的A点；若撤去电场，加一垂直纸面向外的匀强磁场，仍将该粒子从O点以初速度水平抛出，则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方，，粒子重力不计。求：
（1）粒子在电场中运动，到达A点时的动能；
（2）匀强电场的场强大小E与匀强磁场的磁感应强度大小B的比值。
15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向，以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间；
（3）粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D C B A A AD ACD AD
11.见解析 C B
【详解】[1]电路连线如图；
（2）[2]根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，
可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有
则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A错误，C正确；
若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力不变，棒的质量变大，
速度为
速度变小，B错误。故选C。
（3）[3]根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；
回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。
12.（1）（2）1.5 1.0 2.0（3）
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律
，
可知图像的斜率应该等于电阻和电源内阻之和，
图像的斜率应该等于电源内阻，
可知图像的斜率较大，图像的斜率较小，
即电压表与电流表A的示数描绘的图线是图乙中的；
（2）[1][2][3]由图乙图像纵坐标截距可得，电源电动势
由图像斜率可得
由图像斜率可得
联立得待测电阻
（3）根据闭合电路欧姆定律得，
由关系式可得，
联立得
13.（1）（2）
【详解】（1）线圈乙面积大于圆形磁场面积，线圈乙的有效面积为，则
穿过线圈乙的磁通量的变化量为
（2）磁场转过，线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为
则
穿过线圈甲的磁通量的变化量为
14.（1）；（2）
【详解】（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子在A点时速度与水平方向夹角为，
则
联立可得
（2）撤去电场加上磁场后，粒子恰好能经点到达点，
由此可知，OB为该粒子做圆周运动的直径，
设OA之间的距离为，粒子所带电荷量为，
有粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得
对粒子在匀强电场中的运动，由动能定理可得
联立可得
15.（1）（2）
（3）（n为奇数）或（n为偶数）
【详解】（1）粒子从P点射出后在电场中做类平抛运动，
则
根据牛顿第二定律有
解得，
（2）根据类平抛运动规律可知，穿过轴时速度与水平方向的夹角为
解得
则进入磁场的速度为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
根据几何关系可知粒子从点射出磁场，如图
粒子在磁场中运动的周期为
在磁场运动的时间为
粒子从点射入到第二次经过轴所用的时间为
（3）粒子第二次经过轴后，根据运动的分解可知，
竖直方向先匀减速，再匀加速，水平方向做匀速运动，运动的时间为，
水平方向的位移为
由上述分析可知第四次经过轴的坐标为2L，
第五次经过轴的坐标为6L；如此循环运动；
则粒子第次经过轴的位置离点的距离为
（n为奇数）或（n为偶数）
第二次月考物理试题
本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。
第一卷（选择题 共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题为单选题，每小题为4分，8-10题为多选题，每小题6分，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.用安培定则分析下列现象，正确的是（ ）
A.甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向内
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极
D.丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示
2.如图所示，正方形金属线圈abcd与通电长直导线位于同一纸面内，ad与导线平行，虚线为平行于ad的轴线。下列判断正确的是（ ）
A.若线圈在纸面内远离导线，不能产生感应电流
B.若线圈在纸面内沿轴线向右运动，能产生感应电流
C.若线圈绕着虚线匀速转动，能产生感应电流
D.若线圈垂直纸面向外运动，不能产生感应电流
3.有a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等的电流I，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），O为连线ac的中点。观察得到如图所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，已知直导线电流形成的磁场，其磁感应强度大小与到导线距离有关，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（ ）
A.O点的磁感应强度大小为3B B.O点的磁感应强度方向是从O指向a
C.导线b受到的安培力为零 D.导线b受到的安培力方向竖直向上
4.如图所示，边长为L的等边三角形区域内有匀强磁场。大量电子从B点射入磁场中，入射方向分布在与BC边的夹角为（）的范围内，在磁场中的运动半径均为L。不计电子间的相互作用。则在磁场中运动时间最长的电子入射时的角为（ ）
A.0° B.15° C.30° D.45°
5.如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f.质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（ ）
A.加速质子时，磁场的磁感应强度为
B.质子被加速的最大动能为
C.用该加速器加速粒子时，需要将磁场的磁感应强度调为
D.用该加速器加速粒子时，粒子被加速的最大动能为
6.如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为（）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，固定在水平面上的绝缘光滑斜面上（斜面底角），有一长为L、质量为m的导体棒被两根绝缘线悬挂处于水平方向，给导体棒通一水平向右的恒定电流，然后空间加一竖直向上的匀强磁场后，发现此时导体棒对斜面的压力变为零。若在保证磁场方向始终垂直于导体棒的前提下，只改变匀强磁场的方向，当绝缘线上的拉力刚好变为零时，关于此时匀强磁场的方向，下列说法正确的是（ ）
A.匀强磁场与斜面间夹角的正弦值为 B.匀强磁场与斜面间夹角的余弦值为
C.匀强磁场与斜面间夹角的正切值为 D.匀强磁场与斜面间夹角的正切值为
8.如图所示，半径为r、粗细均匀的金属圆环放在绝缘水平面上，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与圆环的直径重合，PQ是圆环垂直MN的直径，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，圆环保持静止不动，则下列判断正确的是（ ）
A.整个圆环受到的安培力为0
B.整个圆环受到的安培力大小为
C.MN左侧半圆环受到的安培力大小为
D.MN左侧半圆环受到的安培力大小为BIr
9.如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v—t图像可能是（ ）
A. B. C. D.
10.如图所示，竖直放置的平行电极板M和N之间存在加速电场，N板右侧是一个速度选择器，内部存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。从M和N之间的中点S释放一个比荷为k的带正电粒子，加速后穿过N板的小孔O，恰能沿虚线通过速度选择器，不计粒子的重力。下列说法正确的是（ ）
A.M和N之间的电压为.
B.从S点释放比荷为2k的带正电粒子，沿虚线通过速度选择器的速度大小为
C.从S、O的中点释放比荷为2k的带正电粒子，通过小孔O后向下偏转
D.从靠近M板的P点释放比荷为的带正电粒子，能沿虚线通过速度选择器
第二卷（非选择题 共54分）
二、实验题（11题6分，12题10分，共16分）
11.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的S极位于两导轨的正上方，N极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
（1）在图中画出连线，完成实验电路；要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是______（填入正确选项前的字母）。
（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了______（填入正确选项前的字母）。
A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪
12.某学习小组设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势E、内阻r及待测电阻的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值R，记录多组电压表、及电流表A的示数，并描点作图得到了如图乙所示的a、b两条U-I图线，三个电表均为理想电表。
（1）图乙是根据电压表与电流表的示数描绘的U-I图线，其中图线a是电压表______（填“”或“”）与电流表A的关系图线。
（2）由图乙可得，电源的电动势______V内阻______，待测电阻______。（结果均保留两位有效数字）
（3）在滑动变阻器滑片滑动的过程中，电压表、示数变化量分别用、表示，则______。
三、计算题（13题10分，14题12分，15题16分）
13.线圈甲的匝数，半径；线圈乙的匝数，半径。如图所示，两线圈放在水平面上，且为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。则：（取3.14，计算结果保留3位有效数字）
（1）若磁场的磁感应强度减小到，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？
（2）若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30°，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？
14.如图所示，一质量为m的带正电的粒子从O点以初速度水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场，则粒子恰好能通过该区域中的A点；若撤去电场，加一垂直纸面向外的匀强磁场，仍将该粒子从O点以初速度水平抛出，则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方，，粒子重力不计。求：
（1）粒子在电场中运动，到达A点时的动能；
（2）匀强电场的场强大小E与匀强磁场的磁感应强度大小B的比值。
15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向，以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间；
（3）粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D C B A A AD ACD AD
11.见解析 C B
【详解】[1]电路连线如图；
（2）[2]根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，
可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有
则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A错误，C正确；
若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力不变，棒的质量变大，
速度为
速度变小，B错误。故选C。
（3）[3]根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；
回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。
12.（1）（2）1.5 1.0 2.0（3）
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律
，
可知图像的斜率应该等于电阻和电源内阻之和，
图像的斜率应该等于电源内阻，
可知图像的斜率较大，图像的斜率较小，
即电压表与电流表A的示数描绘的图线是图乙中的；
（2）[1][2][3]由图乙图像纵坐标截距可得，电源电动势
由图像斜率可得
由图像斜率可得
联立得待测电阻
（3）根据闭合电路欧姆定律得，
由关系式可得，
联立得
13.（1）（2）
【详解】（1）线圈乙面积大于圆形磁场面积，线圈乙的有效面积为，则
穿过线圈乙的磁通量的变化量为
（2）磁场转过，线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为
则
穿过线圈甲的磁通量的变化量为
14.（1）；（2）
【详解】（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子在A点时速度与水平方向夹角为，
则
联立可得
（2）撤去电场加上磁场后，粒子恰好能经点到达点，
由此可知，OB为该粒子做圆周运动的直径，
设OA之间的距离为，粒子所带电荷量为，
有粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得
对粒子在匀强电场中的运动，由动能定理可得
联立可得
15.（1）（2）
（3）（n为奇数）或（n为偶数）
【详解】（1）粒子从P点射出后在电场中做类平抛运动，
则
根据牛顿第二定律有
解得，
（2）根据类平抛运动规律可知，穿过轴时速度与水平方向的夹角为
解得
则进入磁场的速度为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
根据几何关系可知粒子从点射出磁场，如图
粒子在磁场中运动的周期为
在磁场运动的时间为
粒子从点射入到第二次经过轴所用的时间为
（3）粒子第二次经过轴后，根据运动的分解可知，
竖直方向先匀减速，再匀加速，水平方向做匀速运动，运动的时间为，
水平方向的位移为
由上述分析可知第四次经过轴的坐标为2L，
第五次经过轴的坐标为6L；如此循环运动；
则粒子第次经过轴的位置离点的距离为
（n为奇数）或（n为偶数）
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