湖北省十堰市普通高中協(xié)作體2022-2023學年高二下學期月考物理試題（ 含答案 解析 ）

第1頁/共1頁六校協(xié)作體3月考試高二年級物理試題一、選擇題:（本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~11題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.下列有關(guān)電場與磁場的說法正確的是（）A.電荷電場和磁場中運動均一定受到電場力和磁場力B.磁場對運動電荷的作用力始終不做功C.通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間是通過電場發(fā)生相互作用的D.一小段通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力與該處的磁感強度一定成正比【答案】B【解析】【詳解】A．靜止的電荷在磁場中不受磁場力，或運動的電荷速度方向與磁場方向平行，則也不受磁場力的作用，故A錯誤；B．電荷在磁場中受到洛倫茲力，其方向與速度方向垂直，洛倫茲力不做功，故B正確；C．通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的力是通過磁場相互作用的，故C錯誤；D．導(dǎo)線放在磁場中，受到的安培力為，當電流大小、導(dǎo)線長度以及磁場與電流方向夾角（不為零）一定時，安培力才與該處的磁感強度大小成正比，故D錯誤。故選B。2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）A.線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B.閉合線圈在磁場內(nèi)作切割磁感線運動，線圈內(nèi)可能會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使爐內(nèi)金屬熔化D.磁電式儀表中用來做線圈骨架鋁框能起電磁驅(qū)動的作用【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知磁通量的變化量大，磁通量的變化率不一定大，感應(yīng)電動勢不一定大，故A錯誤；B．當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，閉合線圈中部分電路做切割磁感線運動時，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C．真空冶煉爐的工作原理是爐中金屬產(chǎn)生渦流使爐內(nèi)金屬熔化，不是爐體產(chǎn)生渦流，故C錯誤；D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流能起電磁阻尼的作用，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，有界勻強磁場垂直紙面向里，一閉合導(dǎo)線框abcd從高處自由下落，運動一段時間后進入磁場，下落過程線框始終保持豎直，對線框進入磁場過程的分析正確的是（）A.感應(yīng)電流沿順時針方向B.a端電勢高于b端C.可能勻加速進入D.感應(yīng)電流的功率可能大于重力的功率【答案】D【解析】【詳解】線框進入磁場時，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針方向，選項A錯誤；根據(jù)右手定則可知，b端電勢高于a端，選項B錯誤；線圈進入磁場時受向上的安培力作用，大小為，隨速度的增加，安培力逐漸變大，可知加速度逐漸減小，則線圈進入磁場時做加速度減小的加速運動，選項C錯誤；開始進入磁場時，可能安培力大于重力，即，即，即，即感應(yīng)電流的功率可能大于重力的功率，選項D正確；故選D.4.如圖1所示，矩形線圈位于一變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示。用I表示線圈中的感應(yīng)電流，取順時針方向的電流為正。則如圖中的圖象正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得所以線圈中的感應(yīng)電流決定于磁感應(yīng)強度B隨t的變化率。由圖乙可知，0～1時間內(nèi)，B增大，Φ增大，感應(yīng)磁場與原磁場方向相反（感應(yīng)磁場的磁感應(yīng)強度的方向向外），由右手定則感應(yīng)電流是逆時針的，因而是負值。所以可判斷0～1s為負的恒值；1～2s為零；2～3s為為正的恒值。故C正確，ABD錯誤。故選C。5.如圖甲、乙所示的電路中，電阻和自感線圈的電阻值都很小，且小于燈的電阻，接通，使電路達到穩(wěn)定，燈泡發(fā)光，則（）A.在電路甲中，斷開后，將立即熄滅B.在電路甲中，斷開后，將先變得更亮，然后逐漸變暗C.在電路乙中，斷開后，將逐漸變暗D.在電路乙中，斷開后，將先變得更亮，然后逐漸變暗【答案】D【解析】【詳解】AB．在電路甲中，斷開，由于線圈阻礙電流變小，形成自感電流，導(dǎo)致將逐漸變暗，但不會閃亮一下，故AB錯誤；CD．在電路乙中，由于電阻和自感線圈的電阻值都很小，所以電路穩(wěn)定時，通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開時，由于線圈阻礙電流變小，形成自感電流通過燈泡，且自感電流的最大值大于燈泡原來的電流，故導(dǎo)致將變得更亮，然后逐漸變暗，故C錯誤，D正確。故選D。6.為解決智能手機電池不耐用問題，一種新型的充電方式——無線充電產(chǎn)生了。如圖所示為無線充電原理圖，由與充電基座相連的送電線圈和與手機電池相連的受電線圈構(gòu)成。那么關(guān)于無線充電過程，下列說法正確的是（）A.送電線圈接直流電源B.受電線圈輸出的是恒定電流C.送電線圈和受電線圈通過互感完成對電池充電D.送電線圈和受電線圈通過渦流完成對電池充電【答案】C【解析】【分析】【詳解】送電線圈要接入交流電源，周期性變化的電流產(chǎn)生的磁場，變化的磁場在受電線圈中產(chǎn)生變化的電流，所以受電線圈中產(chǎn)生的是感應(yīng)電流，即送電線圈和受電線圈是通過互感完成對電池充電的，不是自感，所以受到線圈中不是渦流，故C正確，ABD錯誤。故選C。7.如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在四分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由于是相同的粒子，粒子進入磁場時的速度大小相同，由可知即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同。若粒子運動的速度大小為v1，如圖所示通過旋轉(zhuǎn)圓可知，當粒子的磁場出射點A離P點最遠時AP=2R1同樣，若粒子運動的速度大小為v2，當粒子的磁場出射點B離P點最遠時BP=2R2由幾何關(guān)系可知則故選D。8.如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度。兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面。下面對于兩管的描述中可能正確的是（）A.A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的B.A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的C.A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的【答案】AD【解析】【分析】【詳解】由題意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故說明小球在B管時受到阻力作用；其原因是金屬導(dǎo)體切割磁感線，從而使閉合的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于磁極間的相互作用而使小球受向上的阻力；故B管應(yīng)為金屬導(dǎo)體，如銅、鋁等，而A管應(yīng)為絕緣體，如塑料、膠木等，故AD正確BC錯誤。故選AD。9.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對氫元素進行測量。讓氫的三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場，加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中、氫的三種同位素分別為氕（即為質(zhì)子）、氘（質(zhì)量約為質(zhì)子的2倍，電荷量與質(zhì)子相同）、氚（質(zhì)量約為質(zhì)子的3倍，電荷量與質(zhì)子相同），最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”。則下列判斷正確的是（）A.進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B.進入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C.在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D.a、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氚、氘、氕【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)動能定理可得可得值的從大到小排列順序為氕、氘、氚，故進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚，故A正確；B．由知進入磁場時三種粒子的動能相等，故B錯誤；C．粒子在磁場中運動時間為值的從大到小排列順序為氚、氘、氕，故在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氚、氘、氕，故C錯誤；D．打在照相底片D上位置與磁場入射點的距離為值從大到小排列順序為氚、氘、氕，所以打在最遠處為氚，其次為氘，故D正確。故選AD。10.如圖所示，邊長為l的等邊三角形閉合金屬框架abc，處于垂直框架平面向里的勻強磁場中，磁感強度為B頂點a在虛線上，現(xiàn)使線框從圖示位置以速度v0勻速向右運動，bc邊始終與虛線平行，直到bc邊與虛線重合。在此過程中，下列說法正確的是（）A.感應(yīng)電流為逆時針方向B.bc邊所受安培力不變C.感應(yīng)電動勢的最大值為Blv0D.感應(yīng)電動勢的平均值為【答案】CD【解析】【詳解】A．線框從圖示位置以速度v0勻速向右運動，磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向一直為順時針方向，故A錯誤；B．根據(jù)E=BLv知隨著線框的進入，切割磁感線的有效長度不斷增加，感應(yīng)電動勢變大，線框中電流變大，bc邊所受安培力變大，故B錯誤；C．根據(jù)E=BLv知感應(yīng)電動勢的最大值為故C正確；D．感應(yīng)電動勢的平均值為故D正確。故選CD。11.如圖甲所示，在絕緣水平面內(nèi)有一固定的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg，端點d、e之間連接一電阻R，金屬桿ab靜止在金屬框架上，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中。導(dǎo)軌及桿ab的電阻忽略不計。現(xiàn)對桿ab施加一沿dc方向的外力F，使桿ab中的電流i隨時間t變化的圖像如圖乙所示。運動中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好。下列關(guān)于外力F、桿ab受到的安培力功率大小P隨時間t變化的圖像，不正確的是（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】【詳解】AB．由乙圖得i與t成正比，設(shè)（k為常數(shù)），設(shè)金屬桿ab的長度為L，速度為v，則有解得則金屬桿ab的速度與時間成正比，金屬桿ab做初速度為零的勻加速直線運動（加速度為），設(shè)其質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得解得AB錯誤；CD．安培力功率大小P為C正確，D錯誤；本題選不正確的，故選ABD。二、非選擇題:本題共5小題。共56分。12磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時針或逆時針）．A.平行于南北方向，位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項代號）A.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，電場方向沿z軸負方向D.加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當通以相同方向的電流時，它們相互________（填排斥或吸引），當通以相反方向的電流時，它們相互___________（填排斥或吸引），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用.【答案】①.A②.逆時針③.B④.吸引⑤.排斥【解析】【詳解】（1）無通電導(dǎo)線時小磁針S極向南，所以為使實驗方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方，根據(jù)左手定則，可以判斷出從上向下看小磁針旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，故選A；（2）電子束運動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明運動電荷受到了磁場力，由左手定則知a為陰極；故B對．（3）由圖可知，當通入的電流方向相同時，導(dǎo)線靠攏，說明兩導(dǎo)線相互吸引；當通入電流方向相反時，導(dǎo)線遠離，說明兩導(dǎo)線相互排斥；13.在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗中，（1）已將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電表及開關(guān)按如圖所示部分連接，要把電路連接完整正確，則N連接到________（選填“a”“b”“c”或“M”），M連接到________（選填“a”“b”“c”或“N”）。（2）正確連接電路后，開始實驗探究，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動時，靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷_________。A．線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向左加速滑動，都能引起靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，靈敏電流計指針都靜止在中央D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向（3）某同學第一次將滑動變阻器的觸頭P慢慢向右移動，第二次將滑動變阻器的觸頭P快速向右移動，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度第二次的幅度大，原因是線圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的變化”或“磁通量變化率”）第二次比第一次的大。（4）某同學在實驗室重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，他將電流表、線圈A和B、蓄電池，開關(guān)用導(dǎo)線連接成電路。當他接通、斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其可能的原因是______。A．開關(guān)的位置接錯B．電流表正負極接錯C．線圈B的接頭接反D．蓄電池的正負極接反【答案】①.a②.c③.B④.磁通量的變化率⑤.A【解析】【分析】【詳解】（1）[1]將電流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路，所以N連接a；[2]將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，所以M連接c；（2）[3]由題意可知：當P向右加速滑動時，線圈A中的電流應(yīng)越來越小，則其磁場減小，磁通量減少，此時線圈B中產(chǎn)生了電流使指針向右偏轉(zhuǎn)，故可知當B中的磁通量減小時，電流表指向右偏；A．線圈A向上移動時，線圈B中磁通量減小，指針向右偏轉(zhuǎn)；而滑動變阻器滑動端P向左加速滑動時，線圈B中磁通量增大，故指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．當鐵芯拔出或斷開開關(guān)時，線圈A中磁場減小，故線圈B中磁通量減小，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．滑片勻速運動時，線圈A中也會產(chǎn)生變化的磁場，線圈B中產(chǎn)生了感應(yīng)電流使指針向右或向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．雖然線圈A、線圈B的繞線方向未知，但根據(jù)題意可以判斷靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向，故D錯誤。（3）[4]兩種情況下滑動變阻器的觸頭P移動的快慢不同，說明電流變化快慢不同、線圈B中的磁感應(yīng)強度變化快慢不同，即磁通量變化率不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不同，線圈中的磁通量變化率第二次比第一次的大；（4）[5]A．如果將開關(guān)與靈敏電流計構(gòu)成回路，當他接通、斷開開關(guān)時，線圈B中的磁通量不變，電流表的指針不會偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．電流表的正負極接錯、只是偏轉(zhuǎn)方向變化，仍會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C．線圈B的接頭接反，當他接通、斷開開關(guān)時，線圈B中的磁通量會發(fā)生變化，電流表的指針會偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．蓄電池的正負極接反，當他接通、斷開開關(guān)時，線圈B中的磁通量會發(fā)生變化，只是電流表的偏轉(zhuǎn)方向變化，仍會偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。【點睛】14.如圖所示，電阻為的正方形單匝線圈的邊長為，邊與勻強磁場邊緣重合。磁場的寬度等于線圈的邊長，磁感應(yīng)強度大小為。在水平拉力作用下，線圈以的速度向右穿過磁場區(qū)域。求線圈在上述過程中：(1)感應(yīng)電動勢的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q?！敬鸢浮?1)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J【解析】【詳解】(1)由題意可知當線框切割磁感線是產(chǎn)生的電動勢為(2)因為線框勻速運動故所受拉力等于安培力，有根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合(1)聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得F=0.8N；(3)線框穿過磁場所用的時間為故線框穿越過程產(chǎn)生的熱量為15.平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，如圖所示．一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標原點O離開電場進入磁場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y(tǒng)軸距離與Q點到y(tǒng)軸距離相等．不計粒子重力，問：(1)粒子到達O點時速度的大小和方向；(2)電場強度和磁感應(yīng)強度的大小之比．【答案】(1),與x軸正方向成45°角斜向上(2)【