绥棱县第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。.
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：选择性必修二册第一、二章。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡，在开关S由断开到闭合的过程中，下列说法正确的是
A.开始流过b电流方向自左向右，电路稳定后没有电流流过b
B.开始流过b电流方向自右向左，电路稳定后没有电流流过b
C.开始流过b电流方向自左向右，电路稳定后仍有电流流过b
D.开始流过b电流方向自右向左，电路稳定后仍有电流流过b
2.如图，垂直于纸面向里的匀强磁场存在于两个同心圆之间，内圆的半径为2R，外圆的半径为3R.一带电粒子以一定速度正对圆心射入该磁场区域，轨迹恰好与内圆相切.不计粒子重力，则该粒子的轨道半径为
A.R B.R C.R D.R
3.如图，O点为等边三角形abc的中心，在三个顶点a、b、c处和O处，各有一根垂直纸面方向的相同的直导线，导线中通有大小都为I的恒定电流，电流方向如图所示，此时O点的直导线受到的安培力的大小为F.若把c处的直导线取走，其他条件不变，则O点的直导线受到的安培力的大小变为
A.F B.F C.2F D.F
4.如图所示，宽度为L的水平平行导轨处于匀强磁场中，质量为m的导体棒MN静止于导轨上，导体棒MN与导轨垂直，当通过MN的电流为I时，导体棒MN刚好静止，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面成θ角斜向上，且与MN垂直，导体棒MN受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.则导体棒MN与导轨间的动摩擦因数为
A. B. C. D.
5.如图所示，铝管竖直置于水平桌面上，小磁体从铝管正上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁接触且无翻转，不计空气阻力.下列说法正确的是
A.磁体做自由落体运动 B.磁体做加速度增大的加速运动
C.磁体可能一直做加速度减小的加速运动 D.磁体先做加速运动，最后做减速运动
6.如图甲所示，螺线管匝数n=1000，横截面积S=0.02m2，电阻r=1Ω，螺线管外接一个阻值R=4Ω的电阻.一方向平行于螺线管轴线向左的磁场穿过螺线管，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定电流方向从a经R流向b为电流正方向，则0~6s时间内流过电阻R的电流I随时间t的变化图像为
A. B. C. D.
7.如图所示，两根间距为L的平行光滑的金属导轨MN和PQ水平放置，导轨电阻不计，水平导轨右端接有电阻R，水平导轨有宽度为d、磁感应强度大小都为B的匀强磁场区域I和II，I区域磁场方向竖直向上，II区域磁场方向竖直向下.一根质量为m的金属棒AB与导轨垂直放置，接入电路的电阻为R，C、D两点为磁场区域II两侧导轨的中点，金属棒AB瞬间获得初速度后向右运动，AB棒穿出磁场区域I时的速度为进入磁场I时速度的一半，则AB棒到达C、D处的速度大小为
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.如图所示，导线MN和PQ内通以方向相同的恒定电流I，虚线OO'到导线MN和PQ的距离相等，由均匀导线制成的正方形小线框L中线与OO'重合，则能在L中产生感应电流的办法是
A.增大电流I B.将L向下快速移动
C.将L沿OO'向右加速移动 D.将L向上快速移动
9.在光滑绝缘水平面上有如图所示两部分的磁场区域I和II(俯视)，分别存在着垂直纸面向里和垂直纸面向外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.边长为L的正方形单匝金属线框在水平向右的拉力F的作用下(图中未画出)以初速度进入，且能保持全过程匀速穿过磁场区域.已知线框的电阻为R，则在整个过程中
A.线框受到水平拉力的最大值为 B.线框受到水平拉力的最大值为
C.线框产生的焦耳热 D.线框产生的焦耳热
10.一对平行金属板中存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，方向如图所示.一带电粒子(不计重力)以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做直线运动，此时板间电压为U0.若仅改变板间电压，当板间电压为U1(U1>U0)时，粒子从D点离开复合场，离开D点的速度大小为；当板间电压为U2(U2
C.U1、U2、、和满足 D.U1、U2、、和满足
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.(6分)用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上，线圈B通过开关S2连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面.若S2处于闭合状态，在S1闭合瞬间，电流表的指针__________(填“会偏转”或“不偏转”)；若S1处于闭合状态，在S2闭合瞬间，电流表的指针_________(填“会偏转”或“不偏转”)；若两开关均处于闭合状态，电路稳定后移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针_________(填“会偏转”或“不偏转”).
12.(9分)某同学自制一电流表，其原理如图所示.质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab=L1，bc=L2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外.MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度.MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度.MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g.则标尺上的电流刻度是__________(填“均匀”或“不均匀”)的；为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为________(填“N→M”或“M→N”)；该电流表所测电流的最大值为___________.
13.(11分)如图所示的xOy坐标系中，在P(0，2L)点有一粒子源，能以不同速率沿与y轴正方向成60°角发射质量为m、电荷量为q(q>0)的相同粒子.直线(k>0)的上方有垂直纸面向外的有界匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B.这些粒子经磁场后都沿y轴负方向通过x轴，且速度最大的粒子通过x轴上的M点(图中未画出).已知速度最大的粒子通过x轴前一直在磁场内运动，不计粒子的重力，求：
(1)粒子最大速度的值；
(2)k的值.
14.(12分)如图所示，竖直平面内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为-q(q>0)的带负电小球用长度为L的绝缘细线悬挂于O点，小球从与O点等高的A点由静止释放，小球在A点时绝缘细线是伸直的，小球向左通过最低点时细线对小球的拉力恰好为零.已知重力加速度大小为g，求：
(1)小球第一次到达最低点的速度大小；
(2)小球向右通过最低点时，细线对小球的拉力大小.
15.(16分)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与水平面夹角θ=30°，N、Q两端和M、P两端分别接有R=1.5Ω的电阻.一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻r=0.25Ω，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T.棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度=0.5m/s沿导轨向上开始运动，能达到的最大速度v=2m/s，重力加速度取g=10m/s2.
(1)判|断流经棒ab中电流的方向，并求棒ab两端的最大电压；
(2)求该过程中拉力的大小；
(3)若棒ab从开始运动到=1.5m/s的过程中两个电阻R上产生的总焦耳热Q=0.21J，求此过程中棒ab的位移大小；
(4)在棒ab的位移大小为x=1m的过程，流过棒ab的电荷量.
绥棱县第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 当S闭合瞬间，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，b逐渐变暗直到熄灭，开始流过b电流方向自左向右，电路稳定后没有电流流过b.选项A正确.
2.C 设粒子轨道半径为r，由几何关系可得，解得r=2R，选项C正确.
3.D 根据“两根互相平行的直导线通入相同方向的电流相互吸引，通入相反方向的电流相互排斥”，设b处的直导线对O点的直导线的安培力为F1，.合题意可得；若把c处的直导线取走，其他条件不变，则O点的直导线受到的安培力的大小为，选项D正确.
4.C 由左手定则可得：安培力方向垂直磁场斜向下，安培力大小为BIL，对导体棒MN由物体的平衡可得：，，，，选项C正确.
5.C 磁体在铝管中运动的过程中，安培力做负功.磁体的加速度小于重力加速度，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律可知.磁体速度越快，产生的感应电动势越大，受到的安培力也越大，所以磁体的加速度是逐渐减小的，磁体不是做匀加速运动.选项B错误；若铝管较短，磁体一直做加速度减小的加速运动；若铝管较长，磁体先做加速度减小的加速运动.后做匀速运动.选项C正确，D错误.
6.B 在0~4s时间内，原磁场增大.则穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应磁场方向向右，由安培定则可知.R中的电流方向从b流向a，感应电动势为=10V，则通过R的电流大小为=2A；在4~6s时间内感应电动势为=40V.则通过R的电流大小为=8A，
根据楞次定律可知，R中的电流从a流向b，选项B正确.
7.C设AB棒进入磁场I时速度为，在AB棒穿过磁场I的过程中，由法拉第电磁感应定律得：，，，解得，从AB棒进入磁场II到AB棒到达C、D处的过程中：，由闭合电路欧姆定律得：，由法拉第电磁感应定律得：，解得，选项C正确.
8.BD 根据右手螺旋定则可知，穿过正方形线框的磁通量为零，增大电流.磁通量不变，选项A错误；将线框沿OO'向右运动，穿过正方形线框的磁通量始终为，无感应电流产生，选项C错误；将L向上快速移动或向下快速移动，穿过正方形线框的磁通量发生变化，会有感应电流产生，选项BD正确.
9.AD 全过程中线框受到水平拉力的最大值为，，，，选项A正确，B错误；从线框右边框刚进入磁场I到右边框刚进入磁场I线框产生的焦耳热为，从线框右边框刚进入磁场II到右边框刚要离开磁场II线框产生的焦耳热为，从线框右边框刚要离开磁场II到线框左边框离开磁场II线框产生的焦耳热为，全过程中线框产生的焦耳热，选项C错误，D正确.
10.BC 由題意和左手定则可得：粒子带负电荷，选项A错误，B正确；设DC=2y，洛伦兹力总是不做功，由动能定理可得：，，可得：，选项C正确，D错误.
11.会偏转(2分)；不偏转(2分)；会偏转(2分)
解析：S2处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路.在S1闭合瞬间，线圈A中电流增大，A产生的磁场增强，则穿过线圈B的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转；S1处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，穿过线圈B的磁通量不变，所以在S2闭合瞬间，线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转；两开关均处于闭合状态，电路稳定后移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变化.则穿过线圈B的磁通量变化，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。
12.均匀(3分)；M→N(3分)；(3分)
BL1
解析：电流表示数为零时，金属杆不受安培力，金属杆在重力与弹簧弹力作用下处于平衡状态，由平衡条件得，解得，为弹簧伸长量，不是弹簧的长度；当电流为I时，安培力为，静止时弹簧伸长量的增加量为，根据胡克定律，可得，，故标尺上的电流刻度是均匀的；要使电流表正常工作，金属杆应向下移动，所受的安培力应向下，由左手定则知金属杆中的电流方向应从M至N；设，则有，，，解得，故电流表的量程为.
13.解：(1)设粒子的最大速度为，由于速度最大的粒子一直在磁场内运动，过P点作速度的垂线交x轴于O1点，就是速度为的粒子做圆周运动的圆心，PO1，即为半径R1，由几何关系可知：
，(2分)
由牛顿第二定律有：
，(2分)
，(2分)
；(1分)
(2)由于所有粒子离开磁场时方向均沿y轴负方向，所以它们在磁场中偏转的角度均相同.即从磁场射出的
粒子，射出点一定在PM连线上，PM连线即为(k>0)直线，
，(2分)
.(2分)
14.解：(1)由于洛伦兹力不做功，由动能定理可得，(3分)
解得，(2分)
(2)由动能定理可得，小球无论向左还是向右通过最低点，小球的速度大小不变.
当小球向左经过最低点时：，(3分)
当小球向右经过最低点时：，(2分)
解得F=6mg.(2分)
15.解：(1)电流方向a到b
最大电动势=1V，(1分)
=1A，(1分)
可得：=0.75V；(1分)
(2)最大速度时：，(1分)
解得F=1.5N；(1分)
一R.
(3)，(1分)
=0.28J，(1分)
由动能定理有：
，(2分)
解得x=0.96m；(2分)
(4)由法拉第电磁感应定律有，(1分)
又，(1分)
，(1分)
，(1分)
解得q=0.5C.(1分)
