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12 48
1． C 2． C 3． A 4． D 5． B 6． B 7． A 8． AB 9 CD 10
． CD 11． BC
1
12． 下 向右 向左
3 34
13． ( 18 分) 解:（1）金属棒静止在金属导轨上受到重力、
支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡可知：
F安 mg sin
，代入数据得出F安 0.1N
答：金属棒所受安培力为0.1N
F
（ 2） 由 F安 BIL 解得： I
安 0.5A
BL 答：通过金属棒的电流为0.5A
（ 3） 设 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 为 R， 根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 ：
E I（R r）
解 得 ： R 23 答 ： 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 为 23
14. ( 14 分) 解：( 1 )根据法拉第电磁感应定律： E BLv 2 0.5 4 4V
R R 1R2 0.3 0.6（ 2） 外 电 阻 ： 外 0.2 R1 R2 0.3 0.6
E 4
则 感 应 电 流 大 小 为 ： I 10A
R外 r 0.2 0.2
根 据 右 手 定 则 判 定 电 流 大 小 方 向 为 Q到 P
15.从金属棒刚释放到刚进入磁场时根据动能定理：
mgd sin θ = 1mv2
2
得v = 2gd sin 53° = 4m/s
刚进入磁场时金属棒受到安培力，重力和支持力，
重力的分力mg sin θ = 8N
2 2
安培力F = BIL = BEL = B L v = 16N
2R 2R
安培力大于重力的分力，故合力沿斜面向上，根据牛顿二定律得：F
mg sin θ = ma
则a = 8m/s2，方向沿斜面向上Q = W
总 克 安
金属棒在到达下边界前已匀速，则此时安培力等于重力的分力，F =
B2L2v ’ = mg sin θ
2R
求出速度 v ’ = 2m/s
对金属棒刚释放到刚穿过磁场的过程，根据动能定理：mg2d sin θ
W = 1mv ‘2 0
克 安 2
求出W = Q = 14J，则金属棒上产生的电热Q = 1 Q = 7J
克 安 总 2 总兰州名校2022-2023-2学期高二3月月考 物理试题
本试卷分第 Ⅰ卷 (选择题) 和第Ⅱ卷 (非选择题) 两部分。满分100分，考试时间75分钟。 第 Ⅰ卷 (选择题共44分)
一、选择题 (共11小题，每小题4分，共44分；第1题至7题为单项选择
题，第8题至11题为多项选择题)
1．物理学史是人类对自然界各种物理现象认识的发展史，通过物理学史的学习，不 但能增长见识，更重要的是可以从中得到教益，从前人的经验中得到启示，下列说 法都是有关电磁学的物理学史，其中错误的是( )
A ．丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应
B ．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
C ．法国物理学家库伦通过油滴实验精确测定了元电荷 e 电荷量
D ．荷兰物理学家洛仑兹提出了磁场对运动电荷有作用力(即洛伦兹力)
2 ．下列说法正确的是( )
A ．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
B ．安培力的方向一定与通电导线垂直，但与磁场方向不一定垂直
C ．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷速度方向垂 直
D ．由B = 知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B 与通电直导线所受的安培力 F 成正比，与通电导线 I 、L 的乘积成反比 3. 已知通电长直导线周围激发磁场的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比。 有四条垂直于纸面的长直固定导线, 电流方向如图所示,其中 a 、b 、c 三条导线到 d
(
2
)导线的距离相等,三条导线与 d 的连线互成 120°角, 四条导线中的电流大小都为 I,其 中 a 导线对 d 导线的安培力大小为 F。现突然把b 、c 导线的电流方向同时改为垂直 于纸面向外, 电流大小同时变为原来的 3 倍,则此时 d 导线所受安培力的合力( )
A.大小为 4F,方向为 a →d
B.大小为 4F,方向为 d →a
C.大小为 3F,方向为 a →d
D.大小为 2F,方向为 d →a
4.如图所示，由均匀导线制成的半径为 R 的圆环，以速度 v 匀速进入一磁感应强度
大小为 B 的匀强磁场．当圆环运动到图示位置 (∠aOb＝90°)时，a 、b 两点间的
电势差为( )
A. 2BRv B.BRv
C.BRv D.BRv
5. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻R = 5 ，线 圈绕垂直于磁场的水平轴oo 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的 交变电压随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是 ( )
A. 电流表的示数为10A
B. 线圈转动的角速度为100冗rad / s
C. t = 0.01s 时，穿过线圈平面的磁通量最大
D. t = 0.02s 时，电刷 P 的电势高于电刷 Q 的电势 6.如图所示为某一线圈交流电的电流--时间图象 (前半周期是正弦波长的一半) ，则
一个周期内该电流的有效值为( )
A. I0 2 (
2
)B. I 0 (
2
)C. 3 I 0
D. 5 I 0
7. 中国环流器二号 M 装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,该装置通过磁场将粒 子约束在小范围内实现核聚变。其简化模型如图所示,半径为 R 和3R 的两个同心圆 之间的环形区域存在与环面垂直的匀强磁场,核聚变原料氕核(1 (1)H )和氘核(1 (2)H )均以
相同的速率从圆心 O 沿半径方向射出,全部被约束在大圆形区域内。则氕核在磁场中
运动的半径最大为(
A. R
2
C. R
3
)
B. R
D. ( 一 1) R
8.如图所示，一根通电的直导体放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场 中，处于静止状态。现减小电流，导体棒始终静止，则在减小电流过程中，导体棒
受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )
A ．一直增大 B ．先减小后增大
C ．先增大后减小 D ．始终为零
9.如图所示，正方形单匝铝质线圈 abcd 和 efgh 分别在外力作用下以相同速度 v 向右 匀速进入同一匀强磁场中。已知两线圈导线的横截面积相同，所用材料也相同，两
线圈的边长之比为 1 ：2 ，则( )
A. 两线圈的右边刚进入磁场时，产生的感应电流之比为 1：2
B. 两线圈的右边刚进入磁场时，所加的外力大小之比为 1 ：2
C. 两线圈在进入磁场的整个过程中，通过导体横截面的电荷
量之比为 1 ：2
D. 两线圈在进入磁场的整个过程中，产生的焦耳热之比为 1 ：4 10.如图所示的电路中，A 、B 是两个相同的灯泡，L 是一个带铁芯的线圈，电阻不 计。调节 R ，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关闭合或断开时( )
A ．合上 S 时，A 、B 两灯同时正常发光
B ．断开 S 时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭
C ．断开 S 时，A、B 两灯都不会立即熄灭，且通过 A 灯泡 的电流方向与原电流方向相同
D ．断开 S 时，A 、B 两灯都不会立即熄灭，但一定同时熄灭
11.如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m ，电阻为 R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和 PQ 是匀强磁场区域的 水平边界，并与线框的 bc 边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN 上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到 bc 边刚好运 动到匀强磁场 PQ 边界的 v-t 图象，图中数据均为已知量，重力加速度为 g ，不计空 气阻力，下列说法正确的是( )
A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿
(
B
.
磁场的宽度一定大于
v
1
(
t
2
t
1
)
C
.
磁场的磁感应强度为
v
1
t
1
2
t
1
)adcba 方向
D.金属线框在 0~t3 的时间内所产生的热量为 mgv1 (t3 t1)
第Ⅱ卷 (非选择题共 56 分)
二、填空题：(本题共 1 小题，每空 2 分，共 6 分)
12．(6 分)在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流 计指针向左偏．现按图乙连接方式将电流计与螺线管 B 连成一个闭合回路，将螺线
管 A 与电池、滑动变阻器和开关 S 串联成另一个闭合回路．
( 1)闭合开关 S 后，将螺线管 A 插入螺线管 B 的过程中，螺线管 B 的____端(选填“上” 或“下”)为感应电动势的正极；
(2)螺线管 A 放在 B 中不动，开关 S 突然断开的瞬间，电流计的指针将_______(选填 “向左”“向右”或“不发生”)偏转；
(3)螺线管 A 放在 B 中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将 (选 填“向左”“向右”或“不发生”)偏转．
三、计算题： (本题共 3 小题，共 50 分)
13.( 18 分)如图所示，在倾角为 θ＝30 的斜面上，固定一宽 L＝0.25 m 的平行金属导 轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器 R 。 电源电动势 E＝12 V ， 内阻 r＝1 Ω ，一 质量 m＝20 g 的金属棒 ab 与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度 B ＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。金属导轨是光 滑的，g 取 10 m/s2 ，要保持金属棒在导轨上静止，求：
( 1)金属棒所受到的安培力的大小；
(2)通过金属棒的电流的大小；
(3)滑动变阻器 R 接入电路中的阻值。
14. (14 分) 水平放置的两根平行金属导轨 ad 和bc ，相距 L＝0.5m ，导轨两端 a 、b 和 c 、d 两点分别连接电阻 R1 和 R2 ，组成矩形线框，如图所示，放在竖直向下的 匀强磁场中，磁感应强度为 B＝2T，一根电阻值为 2Ω的金属棒 PQ 在外力作用下以 4m/s 的速度，向右匀速运动，如果电阻 R1＝3Ω ，R2＝6Ω ，导轨 ad 和bc 的电阻不
计，导体与导轨接触良好．求：
( 1)导体棒 PQ 两端的电势差；
(2)电阻 R1 上的电流大小和方向；
15. (18 分) 如图所示，两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ＝53° ，两 导轨间距为 L＝2 m ，导轨上端接有一电阻，阻值为 R＝2 Ω ，O 、P 、M 、N 四点在 导轨上，两虚线 OP 、MN 平行且与导轨垂直，两虚线 OP 、MN 间距为d＝1 m ，其 间有匀强磁场，磁感应强度大小 B＝2 T ，方向垂直于导轨平面向上。在导轨上放置 一质量 m＝1 kg 、长为 L 、阻值也为 R 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程 中保持与导轨垂直并良好接触。让金属棒从离磁场上边界 OP 距离 d 处由静止释放， 进入磁场后在到达下边界 MN 前已匀速。(已知重力加速度大小为 g＝10 m/s2，sin 53°
＝0.8 )不计导轨电阻。求：
( 1)金属棒刚进入磁场时的速度 v；
(2)金属棒刚进入磁场时的加速度 a；
(3)金属棒穿过磁场过程中，金属棒上产生的电热。
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