集宁一中2024—2025学年第二学期第一次月考
高二年级物理试题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D C C D C AC CD AC
二、实验题
11．答案 (1)①③②④ (2)＝
12．(1)AB (2)ABC (3)电流快速减小，由于自感作用，螺线管A会产生很大的感应电动势
计算题
13．答案 (1) 垂直导轨平面向上 (2)
详解 (1)只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小，此时由左手定则知，磁感应强度方向垂直导轨平面向上，对导体棒进行受力分析有
由共点力的平衡有
F安min＝mgsin α＝BminI1l
则Bmin＝。
(2)磁场竖直向上，杆受力如图
由共点力的平衡有tan α＝
F安＝mgtan α＝BI2l
把B代入整理得I2＝。
14．答案 (1)0.2 m (2)×10－7 s
详解：(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qv0B＝m
解得r＝0.2 m。
(2)离子进入电场后，设经过时间t再次到达x轴上，离子沿垂直电场方向做速度为v0的匀速直线运动，位移为l1，则l1＝v0t
离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a，位移为l2
根据运动学规律有l2＝at2
根据牛顿第二定律可得qE＝ma
由几何关系可知tan 60°＝
代入数据解得t＝×10－7 s。
15．答案 (1)
(2) (3)
(4)mgssin θ
详解 (1)设ab棒下滑到斜面底端时速度为v，由机械能守恒定律有
mgssin θ＝mv2
解得v＝
ab棒刚进入磁场时产生的感应电动势为
E＝BLv
通过cd的电流为I＝
cd棒所受安培力为F＝ILB
则最大加速度为am＝
联立解得am＝。
(2)当ab、cd棒共速时，cd棒速度最大，由动量守恒定律得mv＝3mvm
解得vm＝。
(3)设棒中平均电流为，对cd棒由动量定理得LBΔt＝2mvm－0，又有q＝Δt
联立解得q＝。
(4)由能量守恒定律得，两棒产生的总热量Q＝mv2－×3mv
解得Q＝mgssin θ
ab棒与cd棒电阻相同，所以
Qab＝Q＝mgssin θ。集宁一中2024—2025学年第二学期第一次月考
高二年级物理试题
本试卷满分为100分，考试时间为75分钟
第I卷（选择题 共46分）
选择题（本题共 10小题，每小题 4 分，共 46分。在每小题给出的四个选项中第 1～6题只有一项符合题目要求，第 7～10 题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。）
1.关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是( )
A.客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转
B.如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波
C.电磁波是纵波，不能产生偏振现象
D.电磁波和机械波都不能在真空中传播
2.下列说法正确的是( )
A.金属热电阻的电阻率随温度升高而减小
B.干簧管是电控开关
C.电熨斗中的双金属片上层膨胀系数比下层大
D.光敏电阻导电性能随光强增强而减小
3.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断( )
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置
B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A～D线圈转过的角度为2π
D.假设从O～D历时0.02 s，那么在1 s内交变电流的方向改变了100次
4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。纸面内有一直角三角形abc，∠a＝30°，一带电粒子自ab中点P沿Pb方向射入磁场后，恰好经过c点。已知bc长为l，带电粒子的质量为m，电荷量大小为q，不计粒子重力，下列判断正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子速度的大小为
C.带电粒子由P到c过程中速度方向改变了120°
D.带电粒子由P到c过程中运动的时间为
5.如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0 Ω，直径MN长20 cm，则t＝3 s时( )
A.N点电势低于M点电势
B.M、N两点间电压为5π×10－4 V
C.环所受安培力大小为5π×10－5 N
D.环所受安培力大小为5π2×10－5 N
6.如图所示，有三个离子沿图中虚线轨迹运动，最终分别打在挡板上的P1、P2和P3处，由此可判定( )
A.三个离子的速率大小关系为v1>v2>v3
B.三个离子的速率大小关系为v1
D.三个离子的比荷大小关系为>>
7.如图甲所示电路中，L1为标有“4 V 2 W”字样的小灯泡，L2、L3为两只标有“8 V 6 W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当a、b端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.75 A
B.交变电压的最大值Um＝28 V
C.变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1
D.电压表的示数为16 V
8.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
9.如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果先后两次拉出的速度之比为1∶2，则在先后两种情况下( )
A.线圈中的感应电流之比为1∶4
B.通过线圈导线某横截面的电荷量之比为1∶2
C.线圈中产生的热量之比为1∶2
D.沿运动方向作用在线圈上的外力功率之比为1∶4
10.如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1＝250 V，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线＝5 Ω，输电线上损失的功率
P线＝2 kW，养殖场共有1 100盏标有“220 V 40 W”字样的灯泡正常工作(除此之外没有其他用电器)。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流I线＝20 A
B.升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶10
C.降压变压器的匝数比n3∶n4＝10∶1
D.发电机的输出功率为44 kW
第II卷（非选择题 共54分）
实验题：（本题共两小题，共14分）
11.(6分)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，操作步骤如下：
①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；
②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；
③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；
④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。
(1)以上操作的合理顺序是________(只填步骤前的数字序号)。
(2)如图所示，在实验中，两线圈的匝数分别为1 600、400，当原线圈匝数较多，且原线圈两端电压为12 V时，副线圈两端电压为3 V；原线圈与副线圈对调后，当原线圈两端电压为2 V时，副线圈两端电压为8 V。那么可初步确定，变压器原、副线圈的电压U1、U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是________。
12.(8分)小红用如图甲所示的装置探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
(1)要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是________(填选项前的字母)；
A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
(2)小红又将实验装置改造，如图乙所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，把线圈A放进螺线管B的里面，观察指针摆动情况，下列说法正确的是________(填选项前的字母)。
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度越大
C.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转
D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才会偏转
(3)在(2)的研究中，完成实验后未把线圈A、螺线管B和铁芯分开，也未断开开关，在先拆除A线圈时突然被电击了一下，试分析被电击的原因：
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三、计算题：（本题共3小题，共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13.(10分)如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路总电流为I1时，金属杆恰好能静止。求：
(1)磁感应强度B至少有多大？此时方向如何？
(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？
14.(14分)如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E＝400 N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度B＝1×10－4 T。现有一比荷为＝2×1011 C/kg的正离子(不计重力)，以速度v0＝4×106 m/s从O点垂直磁场射入，α＝60°，离子通过磁场后刚好直接从A点射出，之后进入电场。求：
(1)离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径r；
(2)离子进入电场后经多少时间再次到达x轴上。
15.(16分)如图所示，光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为θ的绝缘斜面上，BP、DQ为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨在B、D两点处平滑连接，水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m，电阻均为R，初始时，金属棒cd垂直放置在水平导轨上，金属棒ab从倾斜导轨上距底端距离为s处由静止释放，不计导轨电阻。求：
(1)金属棒cd的最大加速度am；
(2)金属棒cd的最大速度vm；
(3)流过金属棒ab的电荷量q；
(4)金属棒ab上产生的热量Qab。
