2024龙岩一中高二上学期第三次月考试题物理含解析

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考试时间 75分钟
单选题（每题只有一个正确选项，每题4分，共16分）
1．根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（ ）
A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比
B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零
C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零
2．一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一氕核（）以速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（ ）
A．以速度2v0射入的氘核（）B．以速度9v0射入的核氚（）
C．以速度v0射入的核氚（）D．以速度v0射入的电子（）
3．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电
4．如图所示，边长为L的正方形区域内存在垂直平面向内的匀强磁场，在边各个位置均有带正电的同种粒子以速度垂直于边射入磁场，有两个粒子均可以在边上距离c点为的A处射出磁场。已知粒子的质量为m、电量为q，磁场的磁感应强度为B，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（ ）
A．一定满足
B．一定满足
C．从A点射出的两个粒子在磁场中运动的时间之和为
D．从b点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间最长
二、双选题（有两个正确选项，每题6分，漏选得3分，错选不选得0分，共24分）
5．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块（ ）
A．在Q中做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．在P中的下落时间比在Q中的长
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
6．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长B．弹簧长度将变短
C．F1＞F2D．F1＜F2
7．1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。加速器由两个铜质形盒构成，其间留有空隙。当加速某种离子时，下列说法正确的是（ ）
A．离子由加速器的边缘进入加速器
B．磁感应强度一定时，形盒半径越大，离子获得的最大动能越大
C．交变电源电压越高，离子获得的最大动能越大
D．交变电源的频率一定等于离子做匀速圆周运动的频率
8．如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（ ）
A．在t2～t3时间内，a点的电势始终比d点的电势低
B．在t3～t4时间内，L有扩张趋势
C．在t1～t2时间内，L内有顺时针方向的感应电流
D．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流
非选择题：共60分
三、填空题（每空2分，共14分）
9．如图，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5m2，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过时，穿过线圈的磁通量为 Wb，此过程中磁通量的改变量为 Wb，线圈再绕ad边转过时，穿过线圈的磁通量为 Wb。
10．如图所示，真空中，在两个同心圆所夹的环状区域存在（含边界）垂直于纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场，两圆的半径分别为R和3R，圆心为O。质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子从大圆边缘的P点沿半径PO方向以不同的速度垂直射入磁场，粒子重力不计；
（1）若粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为120°，则粒子在磁场中运动的时间t1= ；
（2）若粒子能进入小圆内部区域，粒子在磁场中运动的速度v2 >
11．某学校开展“摇绳发电”的比赛活动。如图所示，在操场上，将一根长为20m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路；两同学面对面站立摇动这条导线。（忽略地球磁偏角的影响）
（1）若增大摇绳的频率，则电流传感器的最大示数将 （选填“增大”、“减小”、“不变”）；
（2）为了获得较大电流，两同学应该 站立摇绳。（选填“东西”、“南北”）
四、实验题（每空2分，共8分）
12．读出下图中的读数：游标卡尺的读数为 mm；螺旋测微器的读数为 mm。
13．为了探究影响感应电流方向的因素，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知，将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针 （填“左偏”“不动”或“右偏”），此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向： （填“相同”或“相反”）．
五、解答题（14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14．如图所示，水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l = 0.5 m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.4 T。现使ab以v = 10 m/s的速度向右做匀速运动。
（1）ab中的感应电动势多大；
（2）ab中电流的方向如何；
（3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，则电路中的电流多大。
15.如图所示，水平导轨间距为L＝0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1kg，电阻，与导轨接触良好；电源电动势E＝10V，内阻r＝0.1Ω，电阻R＝4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5T，方向垂直于导轨平面：ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度，ab处于静止状态。求：
（1）通过ab的电流方向和大小；
（2）ab受到的安培力大小和方向；
（3）重物重力G的取值范围；
16．如图所示，竖直平面内的直角坐标系xy，其第一、三象限内存在水平向右的匀强电场，第四象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小均相等但未知．若在第三象限加上垂直xy平面的磁场，可使质量为m、带电量为+q的油滴以初速度v0沿直线AO运动，直线AO与y轴负半轴的夹角为45°，重力加速度为g，求：
（1）匀强电场场强大小及第三象限所加磁场的方向；
（2）油滴第一次经过x轴正半轴时与原点O的距离；
（3）若在第四象限加上垂直纸面向外的匀强磁场，可使油滴经一次偏转回到第三象限，求所加磁场磁感应强度大小的取值范围．（答案可保留根号）
龙岩一中2025届高二上学期第三次月考物理答案
1．D【详解】A．磁感应强度的定义式，是比值定义的，在磁场中某确定位置，B与F与I、L的乘积没有直接关系，仅是它们的比值，A错误；
B．一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，如果电流平行于磁场放置，其安培力也为0，则安培力为0时B不一定为零，B错误；
C．磁场中某处的B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向垂直，C错误；
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零，D正确。
故选D。
2．D【详解】一氕核（）以速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动，根据平衡条件
解得所以只有速度等于v0的粒子才能做匀速直线运动，凡是速度不等于v0的粒子均不能做匀速直线运动。
3.D【详解】由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确．
4．C【详解】AB．根据题意可知，有两个粒子均可以在边上距离c点为的A处射出磁场，半径小于，不可能从A处射出磁场，当粒子从d点射入并恰好经过A处时，粒子运动的半径最大，最大半径设为R，圆心设为，根据圆的平移可知，粒子在圆心点下方入射也可以经过A点，轨迹如图所示根据几何关系可知解得所以粒子做圆周运动的轨道半径满足根据解得选项AB错误；
C．由几何关系可知，从A点射出的两个粒子在磁场中运动转过的圆心角之和为π，则运动时间之和为选项C正确；
D．按照运动轨迹,圆向下平移,则粒子不可能从b点离开磁场,选项D错误。
5．AC【详解】A．当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A正确；
B．由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；
C．在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；
D．根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。
6．BC【详解】CD．原来磁铁静止时，台秤读数F1等于磁铁的重力大小，弹簧处于原长；磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为导体棒在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导体棒受磁铁给的安培力方向是斜向右下，导体棒是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导体棒给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平方向和竖直方向分解，由平衡条件知光滑平板对磁铁支持力小于磁铁重力大小，即有F1＞F2AB．由于磁铁受导体棒的作用力在水平方向向左，所以弹簧会压缩，弹簧长度将变短，A错误，B正确。
7．BD【详解】A．回旋加速器的离子是从加速器的中心处进入加速器的，故A错误；
B．根据带电粒子在磁场中做圆周运动可知解得
在粒子比荷一定，磁场不变的情况下，当加速器的半径越大，粒子的速度越大，粒子获得的动能越大，故B正确；
C．交变电源电压越高，离子每次经过电场时获得的动能就越多，但是加速器的半径一定，当粒子的速度达到最大时，粒子就会飞出加速器，故C错误；
D．离子在铜质形盒中运行半个圆周，进入电场进行一次加速，然后在进入另一个铜质形盒中运行半个圆周，再进入电场进行一次加速，由于离子在铜质形盒中运动的时间与速度无关，所以交变电源的频率一定等于离子做匀速圆周运动的频率，故D正确。
8．BC【详解】A．由安培定则可知，在t2～t3时间内，a点相当于电源的正极，d点相当于电源的负极，因此a点的电势始终比d点的电势高，故A错误；
B．在t3～t4时间内，螺线管中磁场的变化率减小，产生的感应电动势减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，L有扩张趋势，故B正确；
C．由安培定则可知，在t1～t2时间内，导线框中有dcbad方向的电流，由于磁场变化率减小，导致感应电流逐渐减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，由楞次定律可知L内有顺时针方向的感应电流，故C正确；
D．在t2～t3时间内，螺线管产生的感应电动势不变，穿过金属圆环L的磁通量不变，L内无感应电流，故D错误。
故选BC。
9． 0.2 0 0
【详解】[1]当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过时，穿过线圈的磁通量为
[2]当线圈处于图示位置时，线圈一半在磁场中，穿过线圈的磁通量为
所以线圈转过时磁通量的改变量为
[3]线圈再绕ad边转过时，线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈的磁通量为0。
10．
【详解】（1）[1]带电粒子在磁场中运动的周期若粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为120°，则粒子在磁场中运动的时间为
（2）[2]设带电粒子进入小圆内部区域的最大速度为vm，对应半径rm
由几何关系，有解得rm=4R
由牛顿第二定律有解得
所以要使粒子能进入小圆内部区域，有
11． 增大 东西
【详解】（1）[1]若增大摇绳的频率，则穿过闭合线圈的磁通量变化率增大，电流传感器的最大示数将增大。
（2）[2]地磁场方向沿南北方向，为使摇绳时线圈中有较大的磁通量变化率，从而产生较大电流，两同学应该沿东西方向站立摇绳。
12．11.4 0.920【详解】[1]游标卡尺的精度为0.1mm，主尺读数为1.1cm，游标读数为，游标卡尺的读数为；
[2]螺旋测微器的精度为0.01mm，固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为，螺旋测微器的读数为。
13． 左偏 相同
【详解】[1][2]当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏，说明当穿过线圈B的磁通量增加时灵敏电流计的指针右偏，由此可知，将线圈A拔出时，穿过线圈B的磁通量减小，则灵敏电流计的指针左偏；此时线圈A与线圈B中磁通量方向相同，则电流的绕行方向相同．
14．（1）2 V；（2）从b向a；（3）0.5 A
【详解】（1）导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知
（2）根据右手定则可知，导体棒ab中电流的方向为从b向a。
（3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知
15．（1）2A，由b到a；（2）5N，垂直ab水平向左；（3）
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得ab的电流大小
方向由b到a。
（2）由安培力计算公式，可得ab受到的安培力大小
由左手定则可知，安培力的方向垂直ab水平向左。
（3）因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有最大静摩擦力为
当最大静摩擦力方向向右时，由平衡条件则有
当最大静摩擦力方向向左时，由平衡条件则有
由于重物平衡，则有T=G则有重物重力G的取值范围
16．(1) , 磁场方向垂直纸面向里(2) (3)
【详解】(1)油滴受力如图所示，则有：解得： 由左手定则知：磁场方向垂直纸面向里
(2)进入第一象限，竖直方向受重力，再次回到x轴的时间： 水平方向受电场力，做匀加速直线运动
由牛顿第二定律得：qE=max水平位移：解得：
(3)在第四象限，qE=mg，加磁场后油滴做匀速圆周运动,油滴向左下侧偏转，临界情况如图所示：
合速度大小为：
设速度与x轴正方向的夹角为θ，则有：
由几何关系得：R+Rsinθ=x
得：
又：
得：
即所加磁场磁感应强度大小的取值范围为：