河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理12月月考试题（1）

河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理12月月考试题（1）

河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理12月月考试题（1） ‎ 一、单选题（1-12小题，每小题4分，共计48分）‎ ‎1．关于磁感应强度B的概念，下面说法中正确的是 ( )‎ A．由可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比 B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零 C．一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零 D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直 ‎2．下列说法正确的是（ ）‎ A．磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反．‎ ‎3．电子以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（ ）‎ A．磁场对电子的作用力可能做功 B．磁场对电子的作用力始终不变 C．电子的动能始终不变 D．电子的动量始终不变 ‎4．线圈ab中的电流如图所示，设电流从a到b为正方向，那么在0～这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，从左向右看，它的方向是（ ）‎ A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 ‎5．如图所示，单匝正方形线框的边长为 L，电容器的电容为 C，正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率 k 均匀减弱的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．电压表的读数为 B．线框产生的感应电动势大小为 C．电容器所带的电荷量为零 D．回路中电流为零 ‎6．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向里)，有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（ ）　　‎ A．若离子带正电，E方向应向下 B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向上 ‎7．如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的电荷（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，最终均从x轴离开磁场，关于正、负电荷在磁场中运动，下列说法正确的是（ ）‎ A．两电荷所受的洛伦兹力相同 B．在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间 C．两电荷重新回到x轴时距O点的距离相同 D．两电荷重新回到x轴时速度大小相等，方向不同 ‎8．如图所示，圆圈中的“×”表示电流方向垂直纸面向里，圆圈中的“•”表示电流方向垂直纸面向外。两根通电长直导线a、b平行水平放置，a、b中的电流强度均为I，此时a受到的磁场力大小为F；当在a、b的上方再放置一根与a、b平行的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小仍为F，图中abc正好构成一个等边三角形，则此时（ ）‎ A．b受到的磁场力大小为F B．b受到的磁场力大小为 C．c受到的磁场力大小为2F D．c受到的磁场力大小为 ‎9．如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20 cm/s匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎10．如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r =1Ω，电阻R =4Ω。螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是( )‎ A．流过电阻R的电流方向是从A到C B．感应电流的大小随时间均匀增大 C．电阻R两端的电压为4.8V D．C点的电势为-4.8V ‎11．如图在研究自感现象的实验中,用两个完全相同的灯泡a、b分别与有铁芯的线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等）,闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光，关于这个实验的下面说法中正确的是( )‎ A．闭合开关的瞬间,通过a灯的电流大于通过b灯的电流 B．闭合开关后,a灯先亮,b灯后亮 C．闭合开关,待电路稳定后断开开关,通过a灯的电流不大于原来的电流 D．闭合开关,待电路稳定后断开开关,通过b灯的电流大于原来的电流 ‎12．如图所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时(　　)‎ A．悬线上的拉力将变大 B．悬线上的拉力将不变 C．磁铁对水平桌面的压力将变大 D．磁铁对水平桌面的压力将不变 二、多选题（13-16每题4分，漏选得2分，错选得0分，共计16分）‎ ‎13．如图，矩形 abcd 为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。已知C项图中圆圈刚接触cd.下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的动能不可能为零的位置是( )‎ A． ‎ B． C． D．‎ ‎14．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，粒子（不计重力）沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P之后到达记录粒子位置的胶片A1A2 上，板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。下列说法正确的是( )‎ A．粒子在速度选择器中一定做匀速运动 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D．比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ‎15．如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN，MN⊥OD，拉动MN使它从O点以速度v在匀强磁场中向右匀速平动，若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，则在MN运动过程中闭合电路的( )‎ A． 感应电动势逐渐增大 B． 感应电流逐渐增大 A． 感应电流将保持不变 B． 感应电流逐渐减小 ‎16．如图所示，一根通有水平向右电流为I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )‎ A． 保持磁场B不变,适当增大电流 B． 使电流反向并适当减小 C．保持电流I不变，适当增大B D．使磁场B反向并适当增大 三、实验题（每空2分，共计6分）‎ ‎17．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。‎ ‎（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；‎ ‎（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；‎ ‎（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”‎ 或“右”）。‎ 四、解答题 ‎18．（10分）如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，导轨的一端接有电动势E =3V、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）求：‎ ‎（1）ab受到的安培力大小和方向；‎ ‎（2）ab受到的摩擦力大小。‎ ‎19．（10分）如图，固定不动的水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m＝0.2kg、电阻R＝0.5Ω ‎，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直框架向上。现用F＝1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d＝0.5m时速度达到2m/s，求：‎ ‎（1）此时ab棒上的感应电流的大小和方向；‎ ‎（2）此时ab棒的加速度大小。‎ ‎（3）导体棒运动d的过程所产生的热量。‎ ‎20．（10分）如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为m，电荷量为q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与y轴负方向成45°角。当粒子第一次进入电场到达P点时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同，P点坐标为（4L，L）。求：‎ ‎（1）粒子从O点射入磁场时速度v的大小；‎ ‎（2）磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）粒子从O点运动到P点所用的时间。‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】公式是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL的大小无关，A错误；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，可能是电流元方向与磁场方向平行造成的，B错误；一小段通电导线放在磁场中，如果电流方向和磁场方向相互平行，则它受到的磁场力为零，C正确；根据左手定则，磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向垂直，D错误．‎ ‎2．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据ϕ=BS可知，磁通量发生变化时，磁感应强度不一定发生变化，选项A错误；穿过线圈的磁通量为零，但是磁通量的变化率不一定为零，即感应电动势不一定为零，选项B错误；穿过线圈的磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，感应电动势越大，选项C正确。根据阻碍的含义，当磁通量增加时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相同，选项D错误；故选C.‎ ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.由于洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功；故A错误.‎ B.磁场对电子的洛伦兹力f=qvB，洛伦兹力的大小是不变的，但是洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，所以洛伦兹力的方向时刻在变；故B错误.‎ C.磁场对电子的洛伦兹力始终不做功，电子的动能始终不变；故C正确.‎ D.，因电子做匀速圆周运动，其线速度大小不变，方向沿切线时刻变化，故电子的动量大小不变，方向变化；故D错误.‎ ‎4．A ‎【解析】‎ 试题分析：根据题意可知，设电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流顺时针（从左向右看）．当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看），故电流方向不变，A正确．‎ 考点：考查右手螺旋定则、楞次定律、左手定则 ‎【名师点睛】根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场的方向，并由电流与时间的变化，从而确定穿过线圈B的磁通量的变化，最后根据楞次定律来确定感应电流的方向，并由左手定则来确定安培力的方向．‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、D项：磁场均匀减弱，线圈产生恒定的感应电动势，电容器充电完毕后电路中没有电流，电压表则没有读数。故A错误，D正确。‎ B项：由法拉第电磁感应定律得：，故B错误；‎ C项：线圈产生恒定的感应电动势给电容器充电，则电容器的电量不为零。故C错误。‎ ‎6．A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过，故有，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，由此可正确解答。‎ ‎【详解】‎ 离子恰能沿直线飞过此区域，所受的电场力和洛伦兹力平衡。若离子带正电，离子所受的洛伦兹力向上，则电场力向下，E方向应向下，故A正确，C错误；若离子带负电，离子所受的洛伦兹力向下，则电场力向上，E方向应向下，故B错误；由此可知，不管离子带何种电，E方向都向下，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了速度选择器的工作原理，速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性。‎ ‎7．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．两电荷电性相反，则由左手定则可知，所受的洛伦兹力大小相同，方向相反，选项A错误；‎ B．因两个电荷质量相同，电荷量也相等（电量绝对值），它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径必相等、周期（指完成一个圆周）必相等。当θ不等于90度时，两电荷在磁场中的轨迹一个是小半圆弧，另一个是大半圆弧，所以在磁场中的运动时间就不相等。故B选项错误。‎ C．由运动轨迹可知，由于两个电荷的轨迹若合拢，肯定能组合为一个完整的圆周，则两电荷重新回到x轴时距O点的距离相同，选项C正确；‎ D．因离子进入磁场时射入方向与x轴夹角为θ，那么射出磁场时速度方向必与x轴夹角为θ，选项D错误。‎ ‎8．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．根据同相电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，导线受导线的磁场力方向向左，大小为；导线受导线的磁场力方向与连线方向成角斜向右上方，大小为；导线受磁场力的合力大小为，根据平行四边形定则可得：‎ 同理，受影响产生的磁场力大小为，方向向右；受影响产生的磁场力大小为，方向与连线方向成角斜向右上方，根据平行四边形定则，受到的磁场力：‎ 故A错误，B正确；‎ CD．以为对象，受到的磁场力大小为，方向指向，受到的磁场力大小为，方向由指向，根据平行四边形定则，受到的磁场力：‎ 故C、D错误。‎ ‎9．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 线框进入磁场过程：时间 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小 不变 线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间 线框穿出磁场过程：时间 感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小不变，故C正确。‎ ‎10．C ‎【解析】由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A错误；根据法拉第电磁感应定律有：E=nS，由图知： ，代入数据解得：E=1500×2×20×10-4=6V；由闭合电路欧姆定律得： A=1.2A，因此感应电流的大小是恒定的，故B错误；螺线管两端的电压是外电压，为 U=IR=1.2×4V=4.8V，故C正确；在外电路，顺着电流方向电势降低，因A的电势等于零，那么C点的电势为4.8V，故D错误．故选C．‎ 点睛：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、功率及电压与电流关系式，并掌握外电路中沿着电场线方向电势降低．‎ ‎11．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. 闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，通过a灯的电流小于通过b灯的电流。故A错误。‎ B. 闭合开关后，b灯立即正常发光，b灯由于线圈中自感电动势的阻碍，电流逐渐增大，慢慢亮起来。故B错误。‎ C. 闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯中原来电流立即减为零，线圈L产生自感电动势，使a中电流逐渐从原来值减小到零，则通过a灯的电流不大于原来的电流，通过b灯的电流也不大于原来的电流，故C正确，D错误 ‎12．C ‎【解析】‎ 如图所示，画出一条通过导线所在处的磁感线，磁场方向水平向左.‎ 由左手定则知，导线受安培力方向竖直向上，所以悬线的拉力将变小，A、B均错；根据牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，C对D错．故选C.‎ ‎【点睛】本题要灵活选择研究对象．由磁铁的磁感线的分布确定通电导线所在位置的磁场方向，然后由左手定则判断安培力的方向，最后由牛顿第三定律来确定磁铁受力方向．‎ ‎13．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AD项：线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，动能可能为零，故AD错误。‎ BC项：线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以BC图中线框速度不可能为零，动能不可能为零，故BC正确。‎ ‎14．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；‎ B.粒子作直线运动，故受到的洛伦兹力向左，故磁场垂直于纸面向外，故B错误；‎ C.根据知，‎ 知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；‎ D.根据知，‎ ‎，‎ 则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确；‎ ‎15．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设导轨的顶角为α，电阻率为.‎ A．感应电动势为：‎ 感应电动势随时间不断增大，所以A正确;‎ BCD．感应电流为：‎ 整个电路的总电阻：‎ 计算得出：‎ 式中各量恒定，则感应电流不变，故B错误，C正确，D错误.‎ ‎16．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 开始平衡时有 ‎ ①‎ A．保持磁场B不变,适当增大电流，直铜棒所受安培力增大，由①可知，可以使悬线中张力为零，故A正确；‎ B．使电流反向，安培力反向，则有 所以不可以使悬线中张力为零，故B错误；‎ C．保持电流I不变，适当增大B，直铜棒所受安培力增大，由①可知，可以使悬线中张力为零，故C正确；‎ D．使磁场B反向，安培力反向，则有 所以不可以使悬线中张力为零，故D错误。‎ ‎17．左 右 右 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，结合题意，应用楞次定律分析答题。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向左偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，流过线圈的电流变大，那么穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏。‎ ‎（2）将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。‎ ‎（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。‎ ‎【点睛】‎ 知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键．对于该实验，要明确实验原理及操作过程。‎ ‎18．（1）0.40N（2）0.16N ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ 导体棒受到的安培力：‎ F安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N 方向沿斜面向上 ‎(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：‎ F1=mgsin=0.04×10×0.6N=0.24N 由于F1小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：‎ mgsin+f =F安 解得：‎ f=F安-mgsin=（0.40-0.24）N=0.16N ‎19．（1）0.8A 方向由a流向b（2）（3）0.1J ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)根据导体棒切割磁感线的电动势为：‎ E＝BLv＝0.4V 由闭合电路欧姆定律得回路电流为：‎ 根据右手定则可知电流方向由a流向b。‎ ‎(2)ab受安培力为：‎ F安＝BIL＝0.16N 根据左手定则可知安培力的方向水平向左；‎ 根据牛顿第二定律：F- F安＝ma 解得ab杆的加速度为：‎ a＝4.2m/s2‎ ‎(3)由能量守恒可得：‎ 解得：‎ Q=0.1J ‎20．（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 带电粒子以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后，在O点根据平行四边性定则可得射入磁场时的速度；粒子在电场中运动根据运动学方程和几何关系求出半径，再根据牛顿第二定律求出磁感应强度；求出粒子在电场中的运动时间和在磁场中运的运动时间，即可求得总时间。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）粒子从O点射入磁场时的速度为 ‎（2）粒子在电场中运动，沿y轴方向： ，‎ 沿x轴方向：‎ 解得:‎ 粒子在磁场中的运动轨迹为圆周，由几何关系得：‎ 粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：‎ 解得 ‎（3）粒子在电场中的运动时间为 粒子在磁场中运的运动时间为 则从O点运动到P点所用的时间为 ‎【点睛】‎ 可将粒子的运动轨迹逆向思考，看成粒子在电场中以一定速度做类平抛运动后，进入匀强磁场中做匀速圆周运动。‎