1、2021年鱼台县第一中学高二下学期4月月考物理试题 2021.04注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号等填写在答题纸指定位置，并用铅笔涂上考号。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产
2、生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )A.库仑B.霍尔C.法拉第D.洛伦兹2. 在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子(重力不计)可能沿水平方向向右做直线运动的是()3.如图所示，虚线左侧的匀强磁场磁感应强度为B1，虚线右侧的匀强磁场磁感应强度为B2，且B12B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的( )A速率将加倍B轨迹半径将减半C周期将加倍D做圆周运动的角速度将加倍4.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力的作用后的运
3、动情况为()A从上向下看逆时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看顺时针转动并靠近螺线管5.如图所示,圆形闭合线圈a平放在绝缘水平桌面上,在a的中心静止放置一条形磁铁。把条形磁铁竖直向上移走的过程中,下列说法正确的是( )A.穿过线圈a的磁通量增加B.线圈a中不会产生感应电流C.线圈a对水平桌面的压力小于其重力D.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流6.如图甲所示,10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是( )A.电压表读数为20 VB.电压表读数为15 VC.电压表“+”接线柱接B端
4、D.电压表“+”接线柱接A端7.如图所示，宽为2L且上、下边界都水平的匀强磁场区域的正上方有一个高为L的闭合矩形线框由静止从某高处释放，线框竖直下落过程中，下边始终保持水平，磁感应强度方向垂直于线框平面向里，线框第一次从某高度由静止下落后，恰好匀速进入磁场，第二次调整下落高度后，线框恰好匀速穿过磁场下边界，用I1、I2分别表示第一次、第二次在整个进出磁场区域的过程中线框的感应电流大小，则下列反映线框的感应电流随位移变化的图像中可能正确的是()8.如图所示，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的离子，从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块正对面积为
5、S，相距为d的平行金属板，与外电阻R相连构成电路设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g，则流过外电阻R的电流I及电流方向为()A.，BRA B.，ARBC.，BRA D.，ARB二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是()AD形盒之间交变电场的周期为B质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增
6、大C质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大D质子离开加速器时的最大动能与R成正比10.如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n，电阻为r，横截面积为S，两端a、b连接车载变流装置，匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈下列说法正确的是()A 只要送电线圈N中有电流流入，受电线圈M两端一定可以获得电压B 只要受电线圈两端有电压，送电线圈中的电流一定不是恒定电流C当线圈M中磁感应强度均匀增加时，M中有电流从a端流出D若t时间内，线圈M中磁感应强度均匀增加B，则M两端的电压为11.如图所示，光滑导轨的倾斜部分和水平部分在处平滑连接，导轨间距为L
7、。导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，倾斜导轨连接阻值为R的电阻。现让质量为m、阻值也为R的金属棒a从距水平导轨高h处由静止释放，金属棒到达位置时的速度是到达位置时速度的倍，并最终停止在水平导轨上。金属棒与导轨接触良好且导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A. 金属棒运动到时加速度的大小为B. 金属棒刚进入磁场时回路中的电流大小为C. 在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为D. 金属棒从运动到的过程中通过金属棒导体截面的电荷量为12.如图所示,电灯A和B与固定电阻的电阻均为R,L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同
8、,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是()A.A灯将比原来更亮一些后再熄灭B.B立即熄灭C.有电流通过B灯,方向为cdD.有电流通过A灯,方向为ba三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)观察如图实验装置，实验操作中，当导体棒AB沿着磁感线方向上下运动时，电流计指针_(选填“偏转”或“不偏转”)；当导体棒AB垂直磁感线方向左右运动时，电流计指针_(选填“偏转”或“不偏转”)；若流入电流计的电流从右接线柱进入，指针就往右偏转，则为使图中电流计指针往左偏转，导体棒AB应往_(选填“上”“下”“左”“右”)运动14.(8分)按照如图所示进行实验。(1)分别接通“1、4”和
9、“2、3”,导线偏转的角度不同,说明导线受到的力的大小与有关。(2)只上下交换磁极的位置以改变磁场方向,导线受力的方向(选填“改变”或“不改变”)。(3)只改变导线中电流的方向,导线受力的方向(选填“改变”或“不改变”)。(4)通过实验说明:安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足。15.(8分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.5 T、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E4.5 V、内阻r0.5 的直流电源现把一个质量m0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导
10、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R02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 370.6，cos 370.8，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小16.(9分)如图所示，电阻为0.1 的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域求线圈在上述过程中(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量Q.17.(13分)如图所示,垂直于纸面向里的匀
11、强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻R=0.1 ,边长l=0.2 m。求:(1)在t=0到t=0.1 s时间内，金属框中感应电动势E；(2)t=0.05 s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；(3)在t=0到t=0.1 s时间内，金属框中电流的电功率P。18.(16分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上yh处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x
12、轴上x2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场不计粒子重力求：(1)电场强度的大小E.(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r.(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.2021年鱼台县第一中学高二下学期4月月考物理试题参考答案 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.解析 选C。线圈中接高频交流电源,交变电流产生的交变磁场通过圆管,在圆管中产生交变电流,这是电磁感应现象,是法拉第发现的,C正确,A、B、D错误。2.解析：选B。在A图中，电子向右运动，受力如图电子做曲线运动，A错误；在B图中，电子只受向左的电场力，不
13、受洛伦兹力，只要电子v足够大，可以向右做匀减速直线运动，通过电磁场，B正确；在C图中，向右运动电子所受电场力，洛伦兹力均竖直向下，与v不共线，做曲线运动，C错误；在D图中，向右运动电子所受电场力，洛伦兹力均竖直向上，与v不共线，做曲线运动，D错误3.解析：选C。带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹半径R，周期T，角速度，洛伦兹力不做功，B12B2，故由B1进入B2后v不变，R加倍，T加倍，减半，C正确4.解析：选A。先由安培定则判断通电螺线管的南、北两极，找出导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图甲所示可以判断导线受到磁场力作用后从上向下看按逆时
14、针方向转动，再分析导线转过90时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线所受磁场力的方向，如图乙所示，可知导线还要靠近螺线管，所以A正确，B、C、D错误5.解析 选C。根据楞次定律可知:当条形磁铁沿轴线竖直向上移走时,闭合线圈a内的磁通量向上减小,因此a中一定产生俯视逆时针方向的感应电流,故A、B、D错误;导体线圈作出的反应是面积有扩大的趋势,同时有靠近磁铁的趋势,则线圈a对桌面的压力减小,故压力小于重力,故C正确。6.解析 选D。根据法拉第电磁感应定律可得E=n=10 V=10 V,A、B错误;线圈中垂直纸面向里的磁通量在增大,所以根据楞次定律可得线圈中的电流方向是逆时针,所以A端是正极,
15、B端是负极,故电压表“+”接线柱接A端,D正确,C错误。7.解析 选A。线框第一次从某高度由静止下落后，恰好匀速进入磁场，说明安培力与重力大小相等，方向相反，即mg=BI0L，其中：I0=，由于速度不变，所以感应电流的大小不变；线框完全在磁场中运动时，线框中没有感应电流，则没有安培力，线框做加速运动，速度增大，所以线框的下边刚出磁场时线框的速度大于v0，所以感应电流大于I0，线框受到的安培力大于mg，线框做减速运动，速度逐渐减小，所以安培力逐渐减小，线框做加速度逐渐减小的加速运动。若减速至v0时，安培力再次等于重力，线框重新做匀速运动。不存在速度小于v0的情况，所以线框中的电流不会小于I0，故
16、A项正确，B项错误。第二次调整下落高度后，线框恰好匀速穿过磁场下边界，说明线框到达下边的速度是v0。由于线框完全在磁场中运动时，线框中没有感应电流，则没有安培力，线框做加速运动，速度增大，所以线框完全进入磁场时的速度一定小于v0，则进入磁场的过程中产生的感应电流一定小于I0，所以安培力一定小于重力，线框加速度的方向向下，线框在进入磁场的过程中一定一直做加速运动，此过程中电流一直增大且小于I0，故C、D项错误。8.解析：选B。由左手定则知，正离子向上偏，负离子向下偏，故电流方向为ARB，设带电离子电荷量为q，由qqvB，I，r，联立解得I，故选B.二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16
17、分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.解析：选AC。D形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中运动的周期，A项正确；由r得：当rR时，质子有最大速度vm，即B、R越大，vm越大，vm与加速电压无关，C正确，B错误；质子离开加速器时的最大动能Ekmmv，故D错误10.解析：选BC。若送电线圈N中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在受电线圈中不会产生感应电流，受电线圈两端也就不会获得电压，故A错误；如果受电线圈两端有电压，说明穿过受电线圈的磁场变化，此时送电线圈中的电流一定不是恒定电流，故B正确；穿过线圈M的磁感应强度均匀增加，根据
18、楞次定律可知，感应电流的磁场向下，故感应电流方向从b向a，即电流从a端流出，故C正确；根据法拉第电磁感应定律，有EnnS，由闭合电路欧姆定律得M两端的电压UR，其中R为受电线圈M外接电路的电阻，故D错误11.选AD12.解析 选B、D。当断开S2而只闭合S1时,A、B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是R,在S1、S2闭合时,IA=IL,故当S2闭合、S1突然断开时,流过A灯的电流只是方向变为ba,但其大小不突然增大,A灯不出现更亮一下再熄灭的现象,故D项正确,A项错误。由于固定电阻R几乎没有自感作用,故断开S1时,B灯电流迅速变为零,而立即熄灭,故B项正确,C项错误。综合上述分析可知,本题正确选
19、项为B、D。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)答案：不偏转(2分)偏转(2分)右(2分)。解析：当导体棒AB沿着磁感线方向上下运动时，不切割磁感线，无感应电流产生，则电流计指针不偏转；当导体棒AB垂直磁感线方向左右运动时，切割磁感线，有感应电流产生，则电流计指针偏转；若流入电流计的电流从右接线柱进入，指针就往右偏转，则为使图中电流计指针往左偏转，即电流从左端流入，则根据右手定则可知，导体棒AB应往右运动14.(8分)答案：(1)导线在磁场中的长度(2分)(2)改变(2分)(3)改变(2分)(4)左手定则(2分)15.(8分)答案：(1)1.5 A(2)0.3 N(3)0.06
20、 N解析：(1)根据闭合电路欧姆定律I1.5 A(2分)(2)导体棒受到的安培力F安BIL0.3 N(2分)(3)导体棒受力分析如图，将重力正交分解F1mgsin 370.24 N，(1分)F1F安，根据平衡条件，mgsin 37FfF安，(1分)解得Ff0.06 N(2分)16.(9分)答案：(1)0.8 V(2)0.8 N(3)0.32 J解析：(1)感应电动势EBlv代入数据得E0.8 V(2分)(2)感应电流I （1分）拉力的大小等于安培力FBIl （1分）解得F (1分)代入数据得F0.8 N(1分)(3)运动时间t(1分)焦耳定律QI2Rt(1分)解得Q，代入数据得Q0.32 J(
21、1分)17.(13分)答案:(1)0.08 V(2)0.016 N方向垂直于ab向左 (3)0.064 W解析：(1)在t=0到t=0.1 s的时间t内,磁感应强度的变化量B=0.2 T,设穿过金属框的磁通量变化量为,有=Bl2(2分)由于磁场均匀变化,所以金属框中产生的电动势是恒定的,有E=(1分)联立式,代入数据,解得E=0.08 V(2分)(2)设金属框中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,有I=(1分)由图可知,t=0.05 s时,磁感应强度为B1=0.1 T,金属框ab边受到的安培力F=IB1l(1分)联立式,代入数据,解得F=0.016 N(2分)方向垂直于ab向左。(1分)(3)在t
22、=0到t=0.1 s时间内,金属框中电流的电功率P=I2R(1分)联立式,代入数据,解得P=0.064 W(2分)18.(16分)答案：(1)(2)(3)解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t1则有2hv0t1， (1分）hat (1分）根据牛顿第二定律得Eqma (1分）解得E. (1分）(2)设粒子进入磁场时速度为v，在电场中，由动能定理得Eqhmv2mv (2分）由得vv0 (1分）由几何关系知，粒子射入磁场速度与x轴夹角为45.粒子的运动轨迹如图所示又Bqv (2分）联立，解得r. (1分）(3)粒子在电场中运动的时间t1 (1分）粒子在磁场中运动的周期T (2分）设粒子在磁场中运动的时间为t2，由几何关系可得t2TT， (2分）联立解得tt1t2. (1分）
