2021-2022学年广东省潮州市湘桥区南春中学高二（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年广东省潮州市湘桥区南春中学高二（下）第一次月考物理试卷（含答案解析），共12页。
2021-2022学年广东省潮州市湘桥区南春中学高二（下）第一次月考物理试卷1.  楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现(    )A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律2.  如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程金属框中有感应电流的时间总共为(    )A.
B.
C.
D. 3.  粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是(    )A.  B.
C.  D. 4.  如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为，当速度大小为时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为，不计粒子重力。则(    )
 A. ：：2，：：1 B. ：：1，：：2
C. ：：1，：：1 D. ：：2，：：25.  某磁场的磁感线如图所示，一铜线圈自图示A位置落至B位置，在下落过程中自上往下看，线圈中电流方向是(    )A. 始终顺时针
B. 始终逆时针
C. 先顺时针再逆时针
D. 先逆时针再顺时针6.  如图，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示，则在内线圈中感应电流的大小和方向为(    )
 A. 逐渐增大，逆时针 B. 逐渐减小，顺时针
C. 大小不变，顺时针 D. 大小不变，先顺时针后逆时针7.  图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。时刻，bc边与磁场区域边界重合如图。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是(    )A.  B.
C.  D. 8.  如图所示条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止，下列结论正确的是(    )
 A. 磁铁对水平而的压力减小 B. 磁铁对水平而的压力增大
C. 磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D. 磁铁所受的合外力增加9.  图中为一“滤速器”装置示意图，a、b 为水平放置的平行金属板，一束具有 各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、b 两板之间．为了选取具有某 种特定速率的电子，可在 a、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁 场，使所选 电子仍能够沿水平直线 运动，由 射出．不计重力作用．可能 达到上述目的办法是(    )
A. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向里
B. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向里
C. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向外
D. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向外10.  如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为和，一质量为m，电荷量为q的带电粒子电性未知，不计重力从O点出发以一定的初速度沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则(    )A. 粒子一定带正电荷
B. MN上下两侧的磁场方向相反
C. MN上下两侧的磁感应强度的大小：：1
D. 时间11.  如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______mA；若选用倍率为“”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为______如果要用此多用表测量一个约的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是______选填“”、“”或“”换档结束后，实验操作上首先要进行的步骤是______。
12.  用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图1所示，一位同学测得的六组数据如下表中所示：组别123456试根据这些数据在图2中作出图线．
根据图线得出电池的电动势______ V，电池的内阻______
若不作出图线，只选用其中两组U和I数据，可利用公式和算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______ 组和第______ 组的数据，求得E和r误差最大．
 13.  两根完全相同的轻质弹簧将长度，质量的金属杆悬挂起来，如图所示．金属杆处于水平状态，且处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度
为了使弹簧处于原长，金属杆中应通以什么方向的电流？电流强度是多大？
若金属杆中电流强度与中求得数值相同，但方向相反，则两弹簧伸长多少？已知每个弹簧的弹性系数均为，g取14.  如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积、电阻，磁场的磁感应强度现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在时间内合到一起。求线圈在上述过程中
感应电动势的平均值E；
感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；
通过导线横截面的电荷量q。
答案和解析 1.【答案】D 【解析】【分析】当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，据此即可分析。
考查电磁感应原理，掌握楞次定律的内涵，注意从做功与能量转化角度来认识楞次定律的内容。
【解答】当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故D正确，ABC错误。故选D。
   2.【答案】B 【解析】解：当线框的右边进入磁场开始产生感应电流，直到右边开始离开磁场区域，该过程中金属框中有感应电流，时间是，
当线框的左边进入磁场开始产生感应电流，直到左边开始离开磁场区域，该过程中金属框中有感应电流，时间是，
所以该过程金属框中有感应电流的时间总共为。
故选：B。
只要闭合回路中的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流；由导体框运动过程由速度公式可求得产生感应电流的时间．
本题考查感应电流的条件，应明确只有闭合回路中磁通量发生变化时才能产生感应电流；并且要注意通过画草图找出准确的长度．
 3.【答案】A 【解析】解：两粒子均带正电，以大小相等的速度在磁场中向相反的方向运动，都是由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力。所以有，得到，因为粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，所以甲的半径为乙半径的2倍。根据左手定则，甲粒子做圆周运动的洛伦兹力指向圆心，运动方向一定为逆时针，所以A正确。
故选：A。
由洛仑兹力充当向心力可求得两粒子的半径关系，则由图可知两粒子的轨迹图；由左手定则可判断粒子的运动方向。
本题应明确洛仑兹力充当带电粒子做圆周运动的向心力，故洛仑兹力一定指向圆心。
 4.【答案】A 【解析】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
得
粒子在磁场中运动的轨迹如图，从B点离开磁场的粒子，圆心在a点，半径等于正六边形的边长，即
从C点离开磁场的粒子，圆心是O点，半径等于正六边形边长的2倍，即
根据半径公式得

从b点离开磁场的粒子，圆心角；从C点离开磁场的粒子，圆心角
根据，得，故A正确，BCD错误
故选：A。
带电粒子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，画出轨迹，由几何知识求出粒子圆周运动的半径和圆心角，由半径公式求出该粒子射入时的速度大小v。然后求比值，由求时间之比。
本题考查了粒子在磁场中的运动，应先分析清楚粒子的运动过程，然后应用牛顿第二定律解题，本题的解题关键是画轨迹，由几何知识求出带电粒子运动的半径和圆心角。
 5.【答案】C 【解析】解：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，
A处落到O处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。
O处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针；
综上所述，故C正确，ABD错误。
故选：C。

楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。根据楞次定律判断感应电流的方向。
在下落过程中，根据磁场强弱判断穿过线圈的磁通量的变化，再去判断感应电流的方向。
解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
 6.【答案】C 【解析】【分析】
变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，依据法拉第电磁感应定律，再根据楞次定律判断出感应电流的方向。
解决本题的关键理解法拉第电磁感应定律的应用，并掌握楞次定律判断感应电流的方向，难度不大，属于基础题。
【解答】
第1s内，磁场的方向垂直于纸面向内，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向；
第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀增加，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向。
由可知，这2s内感应电动势恒定，故产生的电流大小不变，方向一直为顺时针。
故C正确，ABD错误。
故选：C。  7.【答案】B 【解析】解：A、D开始时bc边进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为负方向，故A错误；
当bc边开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为正方向，故D错误，
B、C开始时bc边进入磁场切割磁感线，根据感应电动势大小公式：可得，有效切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为负方向；当bc边开始出磁场时，根据感应电动势大小公式：可得，有效切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为正方向。故B正确，C错误。
故选：B。
首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向，再根据进入磁场中有效切割长度的变化，求出感应电流的变化，从而得出正确结果。
对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式中，L是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律。
 8.【答案】BC 【解析】解：以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，故磁铁对水平面施加向左的静摩擦力，同时磁铁对地的压力增大。故AD错误，BC正确。
故选：BC。
以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择．
本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力．关键存在先研究导线所受安培力．
 9.【答案】AD 【解析】解：A、a板电势高于b板，电子所受电场力方向向上．磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向下，两力可以平衡，符合题意．故A正确．
    B、a板电势低于b板，电子所受电场力方向向下．磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向下，两力不可能平衡，不符合题意．故B错误．
    C、使a板电势高于b板，电子所受电场力方向向上．磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向上，两力不可能平衡，不符合题意．故C错误．
    D、使a板电势低于b板，电子所受电场力方向向下．磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则判断出来，洛伦兹向上，两力可以平衡，符合题意．故D正确．
故选：
电子沿水平直线运动，做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则判断洛伦兹力方向，分析各项，选出能使两力平衡的情况即可．
本题是粒子速度选择器模型，关键是分析粒子的受力情况，注意洛伦兹力的特点，知道电子带负电，在判断洛伦兹力时四指要指向运动的反方向．
 10.【答案】CD 【解析】答：A、磁场方向不确定，粒子沿纸面垂直MN向上射出，左偏右偏也不确定，故带电性质也不确定，可正可负，故A错误；
B、若磁场垂直纸面向里，粒子带正电，由左手定则判断，粒子先向左偏转，再垂直MN向下进入MN下方，由左手定则判断MN下方磁场方向也垂直纸面向里，其它情况一样，即MN上下两侧磁场方向相同，故B错误；
C、由洛伦兹力提供向心力，得，粒子在MN上下两侧半径之比为1：2，所以，故C正确；
D、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子运动时间为联立C中结论，故D正确。
故选：CD。
A、分情况讨论可得B、由左手定则判断可得；C、洛伦兹力提供向心力，表达出半径和磁场的关系式，再由轨迹得出半径比例，再求磁场比例；D、由周期公式计算。
磁场方向不确定，先左偏先右偏也不确定，带电性质也不确定，需要讨论确定。
 11.【答案】；     ；；欧姆调零 【解析】解：电流档读数：最小分度为1mA，则向下估读一位。为
    欧姆档读数：
   选档：因阻值约为，表盘中值为20，则选择即可。
    每次换档后电路发生变化，要重新进行欧姆调零。
故答案为：；      ；；欧姆调零。
本题考查欧姆档的使用，明确要选择合适的档位并每次换档后要进行欧姆调零。会正确读数。
 12.【答案】；；3；5 【解析】解：根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示．

由图象可知，图象与纵坐标的交点坐标值为，则电源电动势：；
电源内阻：；
由图象可知，第3组和第5组数据偏离直线较远，用这两组数据计算求出的电源电动势与内阻误差较大．
故答案为：图象如图所示；；；；
根据表中实验数据，应用描点法作出图象；
电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻；
偏离图象越远的实验数据测量误差越大，应用该数据求出的电源电动势与内误差大．
应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；用图象法处理可以减小误差，在连线时注意若出现误差较大的点应舍掉．
 13.【答案】解：要使弹簧恢复原长，安培力方向应向上，由左手定则可判定电流方向为由M向N；当安培力等于重力时弹簧恢复原长，有：
，
解得：
电流方向改变而大小不变，导体棒受到的安培力大小不变，方向与原来相反，由弹力与安培力和重力平衡：
，
即：，
解得：
答：要使弹簧恢复原长，应通入由M向N的电流；电流强度为；
若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为 【解析】根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向，由受力平衡可以得到电流强度；
电流方向改变而大小不变，导体棒受到的安培力大小不变，方向与原来相反，由平衡条件可得稳定后弹簧的伸长量．
重点掌握安培力、弹力与重力间处于平衡状态的问题，体现了胡克定律，安培力公式的综合应用，同时注意左手定则的应用．
 14.【答案】解：磁通量的变化量为：，
则感应电动势的平均值为：；
感应电流的平均值为：，
根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，如图所示
；
通过导线横截面的电荷量为：。
答：感应电动势的平均值E为；
感应电流的平均值I为，电流方向如图所示；
通过导线横截面的电荷量为。 【解析】根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值；
根据楞次定律判断感应电流的方向，结合欧姆定律求出感应电流的平均值；
根据平均电流的大小，结合求出通过导线横截面的电荷量。
本题考查法拉第电磁感应定律的基本运用，会通过法拉第电磁感应定律求解感应电动势，会根据楞次定律判断感应电流的方向，基础题。