内蒙古赤峰二中2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）.doc

内蒙古赤峰二中2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）一选择题（每题4分， 共48分，1-8题每题只有一个答案，9-12题有多个答案，全选对得4分，选对不全得2分，选错或不选得0分）1.一条竖直放置的长直导线，通有由上而下的电流，它产生的磁场在它正北方某处的磁感应强度与地磁场在该处的磁感应强度大小相等，设地磁场方向水平向北，则该处的磁场方向为：a. 向东偏北b. 向正西c. 向西偏北d. 向正北【答案】a【解析】【详解】由安培定则得，由上而下的电流在它的北方的磁场的方向向东，地球的磁场的方向向北，所以和磁场的方向是向东偏北，故a正确。2.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心o沿着ao方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是：a. a粒子动能最大b. b粒子在磁场中运动时间最长c. c粒子速率最大d. 它们做圆周运动的周期tatbtc【答案】c【解析】【详解】ac粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据可得粒子的动能，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，c粒子速率最大。c粒子动能最大，故a错误，c正确；b由于粒子运动的周期和可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故bd错误。3.长度和粗细均相同，材料不同的两根导线，分别先后在u形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中做垂直切割磁感线运动，导轨电阻不计。则两导线：a. 产生不同的感应电动势b. 产生的感应电流与两者的电阻率成正比c. 产生的电流功率与两者电阻率成反比d. 两者受到相同的磁场力【答案】c【解析】【详解】a由感应电动势公式，两导线的l，v和b都相同，所以e相同，故a错误；b由欧姆定律和电阻定律得：感应电流可见产生感应电流与两者的电阻率成反比，故b错误；c产生的电流功率可见产生的电流功率与两者电阻率成反比，故c正确；d磁场力可见两者受到的磁场力不同，故d错误。4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图所示，则下列说法中，正确的是：a. t0.03 s时刻，线圈中有最大感应电动势b. t0.02 s时刻，线圈中感应电流为0c. t0.01 s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最小d. t0时刻，线圈平面与磁场垂直【答案】a【解析】【详解】at=0.03s时刻，磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的面，感应电动势最大，故a正确；bt=0.02s时刻，磁通量为零，感应电动势最大，感应电流最大，故b错误；ct=0.01s时刻，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，故c错误；dt=0时刻，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直即与磁场平行，故d错误。5.如图甲所示，边长为l=0.1m的10匝正方形线框abcd处在变化的磁场中，在线框d端点处开有一个小口，d、e用导线连接到一个定值电阻上，线框中的磁场随时间的变化情况如图乙所示(规定垂直纸面向外为磁场的正方向)，下列说法正确的是a. t=3s时线框中的磁通量为0.03wbb. t=4s时线框中的感应电流大小为零c. t=5s时通过线框中的电流将反向d. t=8s时通过线框中电流沿逆时针方向【答案】c【解析】【分析】根据磁通量公式可计算出穿过线框的磁通量；根据法拉第电磁感应定律可计算出线框中产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律判断感应电流是否为零；根据楞次定律判断感应电流的方向。【详解】a.由磁通量的定义可知t=3s时穿过线框的磁通量为=b0l2=0.003wb，故a错误；b.由法拉第电磁感应定律知e=v=0.03v，所以线框中的感应电流为i=e/r，故b错误；c.由楞次定律3s到5s，感应电流为逆时针方向，5s到11s，感应电流为顺时针方向，t=5s时通过线框中的电流将反向，故c正确，d错误；故选：c6.在xoy坐标系、象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上a点(l，0)同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同带电粒子(粒子重力不计)，其中a沿平行+y方向发射，经磁场偏转后，均先后到达y轴上的b点(0， l)，则两个粒子到达b点的时间差为a. b. c d. 【答案】d【解析】根据洛伦兹力提供向心力，使其做匀速圆周运动，并由题意可分劣圆弧与优圆弧，从而由几何关系来确定已知长度与半径的关系，并由周期公式可两个粒子到达b点的时间差。做出ab的运动的轨迹如图，对于a的运动轨迹，由几何关系得： ，解得，a粒子的偏转角，所以，同理可得b粒子的偏转角 ，a粒子在磁场中运动的时间，b粒子在磁场中运动的时间： ，它们到达b点的时间差： ，d正确。7.如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图将园铜盘放在磁场中匀速转动，丙图a、b为大小、形状均相同且内壁光滑的铜管和塑料管，竖直固定在相同高度，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是：a. 甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大b. 乙图回路中有大小和方向周期性变化的电流。c. 丙图中让两个相同的磁性小球，同时从a、b管上端的管口无初速释放，落地时间不同。d. 丁图声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，利用了电流磁效应的原理【答案】c【解析】【详解】a根据得，粒子的最大速度可知最大速度与加速电压无关，只和磁场区域的半径有关，故a错误；b把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，故b错误；cb管是塑料管，a管是用铜制成的；因此当磁性小球在a管中下落时，出现感应电流，由于磁极间的相互作用而使小球受向上的阻力，从而阻碍小球的下落，则有小球在a管中下落的速度要小于b管中的下落速度，因此t1t2，故c正确；d丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，故d错误。8.如图所示，一半圆形铝框处在垂直纸面向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为by，y为各点到地面的距离，c为常数，b0为一定值铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，空气阻力不计，铝框由静止释放下落的过程中：a. 铝框回路磁通量不变，感应电动势为0b. 回路中感应电流沿顺时针方向.c. 铝框下落的加速度大小不一定小于重力加速度gd. 直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小不可能等于g【答案】bd【解析】【详解】ab铝环下落过程中，穿过回路的磁通量在增大，依据楞次定律，可知，感应电流方向沿顺时针方向，感应电动势不为零，故a错误，b正确；c根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍导体间的相对运动”可知，铝环下落过程中除受重力外还受到向上的安培力，故铝环下落的加速度小于重力加速度，故c错误；d由f=bil知，尽管il相同，但半圆弧所在处的磁感应强度b小，故直径ab受到的安培力大于半圆弧受到的安培力，导致铝框下落加速度小于g，故d正确。9.如图所示，m1n1与m2n2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为l磁感应强度为b的匀强磁场与导轨所 在平面垂直，ab与ef为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑 动，金属杆ab上有一伏特表，除伏特表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是 （ ）a. 若ab固定ef以速度v滑动时，伏特表读数为blvb. 若ab固定ef以速度v滑动时，ef两点间电压为零c. 当两杆以相同的速度v同向滑动时，伏特表读数为blvd. 当两杆以相同的速度v同向滑动时，伏特表读数为2blv【答案】a【解析】若ab固定ef以速度v滑动时，ef产生的感应电动势为 e=blv，又电压表测量的是电源电动势，所以示数为blv，故a正确，b错误；当两杆以相同的速度v同向滑动时，穿过闭合回路的磁通量不变化，则感应电流为0，由于伏特表的核心是电流表，电路中没有电流，则伏特表示数为0，故c d错误故选a点睛：本题考查法拉第电磁感应定律的应用，关键是判断磁通量的变化情况，要注意电压表中没有电流，指针不偏转，就没有读数10.霍尔传感器（电子导电）测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体。在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有：a. 在图示位置时刻d点电势高于c点电势b. 圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高c. c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍d. 圆盘转速是c、d端输出脉冲电压的频率的4倍【答案】ac【解析】【详解】a霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向上表面偏转，即c点，所以d点电势高于c点，故a正确；b最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽厚分别为a、b、c，有所以u=bbv，输出脉动电压峰与圆盘转动快慢无关，故b错误；cd当小磁体靠近霍尔元件时，就是会产生一个脉冲电压，因此c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转动频率的4倍，即为转速的4倍，故c正确，d错误。11.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线半径为r，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为e，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由p点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的q点.不计粒子重力.下列说法正确的是：a. 极板m比极板n电势低b. 加速电场的电压uerc. 直径pq2bd. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子有相同的比荷【答案】bd【解析】【详解】a由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在mn间被加速，所以m点的电势高于n点，故a错误；b根据电场力提供向心力，则有又由电场力加速运动，则有从而解得故b正确；c根据洛伦兹力提供向心力，则有联立解得故c错误；d若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，故d正确。12.如图所示，在水平光滑的平行导轨mn、hg左端接一阻值为的电阻r0（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中金属杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为1：3，则下列关于这两次运动的说法正确的是：a. 两个过程中电流对r0做功之比为w1:w2=1:9b. 两个过程中外力做功之比=1:3c. 两个过程中外力之比f1:f2=1:1d. 两个过程中流过金属杆的电荷量相同【答案】bd【解析】【详解】a当金属杆以速度v匀速运动时，回路中感应电流为 电流对r0做功为所以两个过程中电流对r0做功之比：w1：w2=1：3故a错误；bc金属杆匀速运动，外力与安培力平衡，则外力大小为外力做功为：所以两个过程中外力之比为外力做功之比为故b正确，c错误；d流过金属杆的电荷量为与v无关，可知两个过程中流过金属杆的电荷量相同，故d正确。二 实验题.（共15分）把答案填在相应的横线上或按题目要求作答13.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a1b1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n极位于两导轨的正上方，s极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直（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移动（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适当增加两导轨间的距离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_（填入正确选项前的标号）【答案】（1）如图所示：（2）ac【解析】试题分析：（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法。（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，根据动能定理可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ac正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，b错误。【考点定位】考查了研究安培力实验【方法技巧】对于高中实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图像的性质，能根据图像进行分析，明确对应规律的正确应用。【此处有视频，请去附件查看】14.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示它们是：电流计直流电源带铁芯的线圈a 线圈b电键滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)_(2)怎样才能使线圈b中有感应电流产生？试举出三种方法_；_；_.【答案】 (1). (2). 闭合开关 (3). 断开开关 (4). 闭合开关时移动滑动变阻器滑片【解析】【详解】(1)1使线圈a与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈b与电流计连成闭合回路，如图(2)234只要能使穿过线圈b的磁通量发生变化，就可以使线圈b中产生感应电流，断开或闭合开关的过程中，或闭合开关后移动滑片的过程中，穿过线圈b的磁通量发生变化，线圈b与电流计组成的闭合回路中产生感应电流。三计算题（共3小题，共37分）15.轻质细线吊着一质量为m2.0 kg、边长为l1 m、匝数n20的正方形线圈，其总电阻为r1 .在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示.(g10 m/s2)(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；(2)求线圈的电功率；(3)求在t4 s时轻质细线的拉力大小.【答案】(1)逆时针 （2）1w (2)8n【解析】【详解】(1)由题可知，穿过线圈的磁场增大，磁通量也增大，由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向；(2)由法拉第电磁感应定律得则线圈的电功率(3)t=4s时，电路中的电流此时，安培力对线框受力分析得联立解得：16.如图所示，质量为、电量为的不计重力的带。正电粒子，由静止开始经电场加速后从p点水平进入半径为r的圆形区域内的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为b。为磁场边界的一条水平直径，已知p