卷子答案网-一个不只有答案的网站沈阳市名校2023-2024学年高二上学期12月第二次月考
物理试题
说明：测试时间＝75分钟 总分＝100分
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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
2．如图，一个正方形导线框以初速向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发生变化所用时间分别为和，以及这两段时间内克服安培力做的功分别为和，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
3．在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c点的磁感应强度为，则下列说法正确的是（ ）
A．d点的磁感应强度为 B．b、d两点的磁感应强度相同
C．a点的磁感应强度在四个点中最大 D．b点磁感应强度与竖直方向成45斜向右上方
4．如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框ad边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
5．2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（ ）
A．电场力的瞬时功率为 B．该离子受到的洛伦兹力大小为
C．与的比值不断变大 D．该离子的加速度大小不变
6．半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻．导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒A端相当于电源正极 B．导体棒AB两端的电压大小为
C．流过R的电流大小为 D．外力的功率为
7．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为，则（ ）
A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B．圆管的感应电动势大小为
C．圆管的热功率大小为
D．轻绳对圆管的拉力随时间增大
8．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（ ）
A．图1中炉外有线圈，线圈中通以反复变化的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．图3中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们同时从铝管下端管口落出
9．如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x轴上，另一根由ab、bc、cd三段直导轨组成，其中bc段与x轴平行，导轨左端接入一电阻R。导轨上一金属棒MN沿x轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点O，金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为i，金属棒受到安培力的大小为F，金属棒克服安培力做功的功率为P，电阻两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，两水平虚线1、2之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导线框由虚线1上方无初速地释放，释放瞬间ab边与虚线平行且与虚线1的间距为h，导线框的质量为m、总电阻为r，重力加速度为g。已知cd边与两虚线重合时的速度大小均为，忽略空气阻力，导线框在整个下落过程中不会发生转动。则下列说法正确的是（ ）
A．导线框的ab边与虚线1重合时，克服安培力做功的功率大小为
B．两虚线之间的距离为
C．导线框在穿过磁场的过程中，产生的焦耳热为
D．导线框完全进入磁场后，做匀加速直线运动
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度l为________cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为________mm
若测得金属丝的电阻为R，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、R表示的电阻率的关系式为________．
12．（10分）甲同学在用电流表和电压表测量一节锂电池的电动势和内阻的实验中，实验电路如图甲所示，电路中定值电阻的阻值为4Ω。
请回答下列问题：（1）测得下列五组数据：根据数据在坐标图上画出U－I图像________。
U/V 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
I/A 0.08 0.16 0.24 0.27 0.40
（2）根据U－I图像，求出该电池电动势________V内阻为________Ω。（结果均保留1位小数）
（3）乙同学在用相同的电路和元件测量另一块电池时，在实验中多连接了一根导线，如图丙中的虚线所示（图甲中A、B、C、D为滑动变阻器的四个接线柱，虚线连到C点）。由电压表的读数U和电流表的读数I画出U－I图线如图丁所示。乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图乙也可以达到实验目的，则由图乙可得电源的电动势________V，________Ω，。（结果均保留1位小数）
13．（10分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。长方形硬质金属框ABCD放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，AB边长，BC边长，
求：（1）在到时间内，金属框中感应电动势E；
（2）时，金属框AB边受到的安培力F的大小和方向；
（3）在到时间内，流过AB边的电荷量q。
14．（12分）如图所示，一半径为R的圆与x轴相切于原点O，圆内有直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大为B。与x轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切，其右侧的第I象限内存在沿－y方向的匀强电场。现有一束比荷为的带正电粒子沿着方向从原点O射入磁场，粒子离开磁场时方向沿x轴正方向，进入电场后，经电场偏转打到x轴上坐标为的点，不计粒子的重力，求：
（1）粒子射入磁场时的速度；
（2）电场强度大小；
（3）若仅使从O点射入的带电粒子初速度方向与x轴负方向成30°角，求粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间。
15．（16分）如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。
（1）先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小；
（2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，求释放瞬间棒b的加速度大小；
（3）在（2）问中，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间，两棒恰好达到相同的速度v，求速度v的大小，以及时间内棒a相对于棒b运动的距离Δx。
物理参考答案
1、D 2、B 3、C 4、D 5、D 6、D 7、C 8、ABC 9、AC 10、CD
11、（每空2分）①．10.160 ②．0.700 ③．
12、（每空2分）①如图
②．2.8（2.7～2.9均可） ③．0.8（0.7～1.0均可）
④．3.0 ⑤．1.0
13、（10分）【答案】（1）0.4V；（2）0.01N，方向垂直AB向左；（3）0.02C
【评分标准】（1）在0至0.1s时间内，磁感应强度的变化量为
则穿过金属框的磁通量变化量为
所以（2分）
（2分）
（2）设金属框内电流为I，则有（1分）
由图可知，当0.05s时，B为0.1T，此时金属框AB边受到的安培力F的大小为
（1分）
（1分）
根据楞次定律和左手定则，可分析出安培力F的方向为垂直AB向左。（1分）
（3）在0至0.1s的时间内，流过AB边的电荷量为（1分）
（1分）
14、（12分）【答案】（1），（2），（3）
【评分标准】（1）在圆形磁场中，沿径向入射的粒子沿径向飞出，作出粒子的运动轨迹如图所示根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径为（1分）
在磁场中由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则（1分）
解得（1分）
（2）进入电场后，经电场偏转打到x轴上坐标为的点，则有（1分），
（1分）
解得（2分）
（3）作出轨迹如图所示
由于轨迹半径与磁场圆半径相等，则四边形为棱形，可知飞出时速度沿x轴正方向，由几何关系可知，轨迹对应圆心角为
磁场中圆周运动的周期（1分）
磁场中运动的时间（1分）
粒子从到做匀速直线运动，则（1分）
在电场中竖直方向有（1分）
粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间（1分）
15、（16分）【答案】（1）；（2）；（3），
【评分标准】（1）a导体棒在运动过程中重力沿斜面的分力和a棒的安培力相等时做匀速运动，
由法拉第电磁感应定律可得（1分）
有闭合电路欧姆定律及安培力公式可得（1分），
（1分）
a棒受力平衡可得（1分）
联立记得（1分）
（2）由右手定则可知导体棒b中电流向里，b棒沿斜面向下的安培力，此时电路中电流不变，则b棒牛顿第二定律可得（2分）
解得（1分）
（3）释放b棒后a棒受到沿斜面向上的安培力，在到达共速时对a棒动量定理
（2分）
b棒受到向下的安培力，对b棒动量定理（2分）
联立解得（1分）
此过程流过b棒的电荷量为q，则有（1分）
由法拉第电磁感应定律可得（1分）
联立b棒动量定理可得（1分）
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