江西省南昌市新建区第一中学2021-2022年高二第二次月考物理试卷带答案和解析

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选择题

关于磁感应强度下列说法正确的是（）

A.磁场中某点磁感应强度的大小和方向跟放在该点的通电导线受力的大小和方向无关

B.垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向

C.放在同一磁场中的两根通电导线当电流相等时受力大小一定相等

D.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向

【答案】A

【解析】

A．由可知，是通过比值定义，所以B与F、与IL均无关，而B由磁场本身性质决定，故A正确；

B．垂直磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向相互垂直，故B错误；

C．由于通电导线受磁场力F=BILsinθ（θ为B与I的夹角），故虽然各处的磁感应强度B相同，但电流I的大小和方向、导线的长度L、B与I的夹角θ只要有一个物理量不同，安培力的大小或方向就不会相同，故C错误。

D．磁感线的指向描述磁场的方向，但不能确定磁感应强度的大小，故D错误

故选A。

选择题

下列关于静电场的性质，说法正确的是（）

A.电场强度处处相等的区域，电势也处处相等

B.试探电荷在静电场中沿任意路径运动又回到出发点，电场力做功为零

C.电场强度为零处电势一定为零

D.电势为零处电场强度一定为零

【答案】B

【解析】

A．匀强电场中电场强度处处相等，但电势不处处相等，A错误；

B．试探电荷在静电场中沿任意路径运动又回到出发点，始末位置的电势差为零，则电场力做功为零，B正确；

CD．电场强度为零处电势不一定为零，电势为零处电场强度也不一定为零，CD错误。

故选B。

选择题

以MN为直径，O为圆心的半圆弧上有M、N、P三点，如图所示，其中∠MOP＝，在MN两处各放置一条通有等大电流的长直导线垂直穿过半圆弧面，方向如图，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，则B2与B1之比为（）

A.3：2B.2:C.：2D.1：2

【答案】C

【解析】

依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，O点合磁感强度大小为：

则B2与B1之比为：2。

故选C。

选择题

如图所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（）

A.如果下端是N极，两棒向外运动

B.如果下端是S极，两棒向外运动，

C.不管下端是何极性，两棒均向外相互远离

D.不管下端是何极性，两棒均相互靠近

【答案】D

【解析】

当条形磁铁靠近导轨时，穿过导轨的磁通量增大，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，产生磁场将会阻碍磁通量增大，故两棒向内靠近，减小穿过的面积，从而起到阻碍磁通量增大的作用。因此不论条形磁铁是S极还是N极，由于磁铁的靠近，则两棒靠近。

故选D。

选择题

目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图所示，表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块正对的金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，等离子体充满两板间的空间，负载电阻是一长为2d，截面积为圆柱形，其电阻率为等离子体的电阻率的．当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子体的电阻率为()

A.B.

C.D.

【答案】A

【解析】

最终稳定时，电荷所受洛伦兹力和电场力处于平衡，有，解得，根据闭合电路欧姆定律得，电离气体的电阻，由电阻定律得，将上式综合，解得，故A正确，B、C、D错误；

故选A．

选择题

如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。下列说法中正确的是（）

A.线圈受到的安培力大小为BIl

B.线圈受到的安培力方向水平指向纸内

C.若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流

D.若把电流大小不变而方向反向，则左盘向上翘起

【答案】D

【解析】

A．线圈匝数为n，在磁场中受到安培力大小为nBIl，故A错误；

B．根据左手定则可知线圈受到的安培力方向竖直向上，故B错误；

C．若发现右盘向上翘起，则增大线圈中的电流，时线圈受到向上的安培力增大，根据受力可知，不能使天平恢复平衡，故C错误；

D．若电流大小不变而方向反向，线圈受到的安培力方向向下，根据受力可知，左盘将向上翘起，故D正确；

故选D。

选择题

回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()

A.离子从电场中获得能量

B.离子从磁场中获得能量

C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能

D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能

【答案】AD

【解析】

A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；

B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；

CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由

得

则最大动能

可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。

故选AD。

选择题

如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻器R的滑片P向上移动时，电路中的电压表V1、V2和电流表A的示数及各元件功率变化情况正确的有（）

A.V1示数变大，V2示数变小，R2消耗功率增大

B.V2示数变大，A示数变小，R2消耗功率增大

C.V1示数变小，A示数变小，电源的总功率减小

D.V2示数变大，A示数变大，电源的总功率减小

【答案】BC

【解析】

当变阻器R的滑片向上移动时，R增大，R与R2并联的阻值增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I减小，电源的总功率减小。电压表V2的示数U2=E-Ir，电压表V1的示数U1=IR1，I减小，U2增大，U1减小。

电阻R2的电压

U=E-I（R1+r）

U增大，流过R2的电流I2增大，R2消耗功率增大，则电流表的示数IA=I-I2，IA减小。

故选BC。

选择题

带正电的甲、乙、丙三个粒子（不计重力）分别以速度、、垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中，其轨迹如图所示，则下列说法正确的是（）

A.

B.

C.甲的速度一定变小

D.若乙粒子从右侧以同样的速度进入该复合场中，也可作直线运动

【答案】AC

【解析】

AB、对于甲粒子：轨迹向上弯曲，，；

对于乙粒子：轨迹不弯曲，，；

对于丙粒子：轨迹向下弯曲，，；

则，故A正确，B错误；

C、甲粒子向上偏，电场力做负功，导致动能减小，则速度在减小，故C正确；

D、若乙粒子从右侧以同样的速度进入该复合场中，电场力和洛仑兹力均向下，故一定向下偏转，故D错误；

故选AC．

实验题

为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：

A．待测小灯泡(6V，500mA)；

B．电流表A(0~0.6A，内阻约0.5Ω)；

C．电压表V(0~4V，内阻6kΩ)；

D．滑动变阻器()；

E．滑动变阻器()；

F．电阻箱()；

G．直流电源E（约6V，内阻不计）；

H．开关S，导线若干。

(1)将电压表量程扩大为6V，与它串联的电阻箱的阻值应调为______kΩ；

(2)电流表应选用______（选填“内接法”或“外接法”）；滑动变阻器应选用______（选填“”或“”）；

(3)实验中，测量出多组数据，描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图可计算灯泡两端电压为时，其电阻为______Ω。（结果保留两位小数点）

【答案】3外接法7.14

【解析】

(1)[1]电压表V（0～4V，内阻6kΩ），将电压表量程扩大为6V，根据欧姆定律应有：

代入数据可得R=3kΩ，即电阻箱的阻值应调为3kΩ。

(2)[2][3]为使测量尽量准确，要求进行多次测量，滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻，即选R1，由于灯泡电阻远小于电压表内阻，所以采用电流表外接法。

(3)[4]由图可知，灯泡两端电压为2.5V时，流过的电流为0.35A，由欧姆定律

实验题

在练习使用多用电表的实验中，某同学将选择开关置于电压“250V”挡，多用电表示数如图甲所示：

(1)多用电表的读数为______V；

(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示，其中电流表的满偏电流Ig＝500μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝______kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】160红3变大

【解析】

(1)[1]多用电表选择开关置于直流“250V”档，由图示表盘可知，其分度值为5V，示数为：160V；

(2)[2]欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；

[3]当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内，根据闭合电路欧姆定律得：

[4]若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，则测量相同电阻时，回路电流偏小，则测量值偏大。

解答题

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小为B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin=0.60，cos=0.80，求：

(1)通过导体棒的电流；

(2)导体棒受到的安培力大小和方向；

(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向。

【答案】(1)1A；(2)0.2N，方向平行斜面向上；(3)0.04N，方向平行斜面向上

【解析】

(1)根据闭合电路欧姆定律得

I==1A

(2)导体棒受到的安培力

F安=BIL=0.2N

根据左手定则知安培力方向平行斜面向上

(3)将重力正交分解，得

mgsin=0.24N>F安

导体棒受到的摩擦力方向平行斜面向上，根据平衡条件得

mgsin=F安＋f

解得

f=0.04N

解答题

如图所示，一个质量m=10－6kg，电量q=+2.0c的微粒，由静止开始出发，加速电压U加=105V，带电微粒垂直进入偏转电场中，板长l=20cm，两板间距离d=4cm，两板间偏转电压U偏=4×103V（不计重力），试求：

（1）带电粒子离开偏转电场时侧移是多少？

（2）全过程中电场力对带电粒子做功为多少？

（3）若在偏转电场右侧距离为S=20cm处，放一竖直荧光屏，则带电粒子打在荧光屏上的位置距中心O的距离？

【答案】（1）0.01m（2）（3）0.03m

【解析】

（1）加速电场中获得v0的速度，则有

①1分

垂直进入偏转电场做类平抛运动，侧移为y，则

②2分

①和②联合解得：2分

（2）在加速电场中电场力做的功为W1：

W1=qU加③1分

在偏转电场中电场力做的功为W2：

④2分

由③、④得

2分

（3）设带电粒子打于荧光屏上的P点，利用带电粒子离开偏转电场时，速度的反向延长线交于两板间中轴线的处，则由相似三角形得。

4分

化简后2分

解答题

带电粒子的质量m=1.7×10－27kg，电荷量q=1.6×10－19C，以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B=0.17T，磁场的宽度L=10cm，如图所示，不计重力，求：

（1）带电粒子离开磁场时的偏转角θ多大；

（2）带电粒子在磁场中运动多长时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设轨道半径为，如图所示

洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系

解得

（2）带电粒子在磁场中运动时间为，有

解得

解答题

如图所示，一矩形区域abcd内存在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场和竖直向下的匀强电场大小为E，现从矩形区域ad边的中点O处沿纸面与ad边夹角为30°方向发射一个带电微粒(微粒的速度未知)，微粒恰好在复合场中做圆周运动。已知ab、cd边足够长，ad边长为L，微粒质量为m。则：

(1)微粒带何种电?电荷量大小为多少?

(2)若微粒能从ad边射出，求微粒在复合场中的运动时间；

(3)若微粒能从cd边射出，求可能从cd边射出的区域的长度x。

【答案】（1），微粒带负电；（2）（3）

【解析】

（1）带电微粒在复合场