2021-2022年山西省長治市第二中學(xué)校高二（上）第二次月考物理試題（解析版）

1、 20212022學(xué)年第一學(xué)期高二第二次月考物理試題【滿分100分，考試時間為90分鐘】一、選擇題（本題共12個小題，每小題4分，共48分。第1-8小題中給出的四個選項中，只有一個選項正確；第9-12小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的得0分。請將選擇題答案填涂到答題卡對應(yīng)欄內(nèi)。）1. 如圖所示，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是（）A. 同時增大減小B. 同時減小增大C. 同時以相同的變化率增大和D. 同時以相同的變化率減小和【答案】B【解析】【詳解】AB產(chǎn)生順時針方向的

2、感應(yīng)電流則感應(yīng)磁場的方向垂直紙面向里。由楞次定律可知，圓環(huán)中的凈磁通量變化為向里磁通量減少或者向外的磁通量增多，A錯誤，B正確。CD同時以相同的變化率增大B1和B2，或同時以相同的變化率減小B1和B2，兩個磁場的磁通量總保持大小相同，所以總磁通量為0，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，CD 錯誤。故選B。2. 如圖所示，一有限范圍的勻強磁場，寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)線框以速度為v勻速地通過磁場區(qū)域，若，則線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間應(yīng)等于（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】【詳解】如圖所示從線框完全進入直到右邊開始離開磁場區(qū)域，線框中的磁通量就不再發(fā)生變化，故線圈中沒有感應(yīng)電流的距離為

3、，所以線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間應(yīng)為故C正確，A、B、D錯誤；故選C。3. 如圖，金屬棒ab，金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導(dǎo)軌向右運動，則A. ab棒不受安培力作用B. ab棒所受安培力的方向向右C. ab棒向右運動速度越大，所受安培力越大D. 螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極【答案】C【解析】【詳解】ab棒切割磁感線時，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，而電流在磁場中就一定會有安培力，故A錯誤；根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流總是起到阻礙的作用，故安培力的方向與導(dǎo)體棒一定的方向相反，應(yīng)當(dāng)向左，故B錯誤；ab棒向右運動時，、，聯(lián)立解得：，則知速度越大，所受安培力越大，故C正確；根據(jù)右手定則，a

4、b中的電流的方向向上，流過螺旋管時，外側(cè)的電流方向向下，根據(jù)安培定則得知螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為S極，B端為N極，故D錯誤故選C.【點睛】回路中一部分切割磁感線時，導(dǎo)體棒中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，而電流在磁場中就一定會有安培力；感應(yīng)電流的大小與運動速度有關(guān)，運動速度越大，所受安培力越大根據(jù)右手定則、左手定則和楞次定律依次進行分析4. 如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的矩形金屬線圈。當(dāng)一豎直放置的、磁極不明的條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及其在水平方向運動趨勢的正確判斷是（）A. FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右B. FN先小于mg后大于mg

5、，運動趨勢向左C. FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右D. 由于磁鐵磁極極性不明，無法判斷【答案】C【解析】【詳解】條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經(jīng)過時，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流會阻礙穿過其磁通量發(fā)生變化，這種阻礙作用表現(xiàn)在線圈先有遠離磁鐵的運動趨勢，后有靠近磁鐵的運動趨勢，所以豎直方向上線圈對桌面的壓力先大于mg后小于mg，根據(jù)牛頓第三定律可知FN先大于mg后小于mg，而水平方向上線圈始終有向右運動的趨勢，綜上所述可知C正確。故選C5. 如圖所示，半徑為r的n匝線圈套在邊長為L的正方形abcd之外，勻強磁場局限在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過正方形面積，

6、當(dāng)磁感應(yīng)強度以的變化率均勻變化時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為故選D。6. 用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素，如圖所示，設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為。實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）A 保持S不變，增大d，則變小B. 保持S不變，增大d，則變大C. 保持d不變，減小S，則變小D. 保持S、d不變，在兩板之間插入一塊有機玻璃（絕緣介質(zhì)），變大【答案】B【解析】【詳解】AB根據(jù)電容的決定式得知電容與極板間距離成反比，當(dāng)保持S不變，增大d

7、時，電容減小，電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析可知板間電勢差增大，則靜電計指針的偏角變大，故A錯誤，B正確；C根據(jù)電容的決定式得知電容與極板的正對面積成正比，當(dāng)保持d不變，減小S時，電容減小，電容器極板所帶的電荷量Q不變，則由電容的定義式分析可知板間電勢差增大，靜電計指針的偏角變大，故C錯誤；D根據(jù)電容的決定式得知，電容與電介質(zhì)成正比，當(dāng)保持d、S不變，插入有機玻璃時，電容增大，電容器極板所帶的電荷量Q不變，則由電容的定義式分析可知板間電勢差減小，靜電計指針的偏角變小，故D錯誤。故選B。7. 如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，有一個質(zhì)量為m，帶電量大小為

8、q的離子，從ad邊的中點O處以速度v垂直ad邊界向右射入磁場區(qū)域，并從b點離開磁場則A. 離子在O、b兩處的速度相同B. 離子在磁場中運動的時間為C. 若增大磁感應(yīng)強度B，則離子在磁場中的運動時間增大D. 若磁感應(yīng)強度，則該離子將從bc邊射出【答案】D【解析】【詳解】離子在磁場中做勻速圓周運動，在離子在O、b兩處的速度大小相同，但是方向不同，選項A錯誤；離子在磁場中的運動的半徑滿足：，解得，則粒子在磁場中運動的弧長所對的圓心角的正弦值為，即=53，運動的時間，選項B錯誤；若增大磁感應(yīng)強度B，由 則離子在磁場中的運動半徑減小，粒子將從ab邊射出，此時粒子在磁場中運動對應(yīng)的圓心角減小，則運動時間減

9、小，選項C錯誤；若離子從bc邊射出，則，即，選項D正確.8. 如圖甲所示，在線圈中通入電流后，在上產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，、中電流的正方向如甲圖中的箭頭所示則通入線圈中的電流隨時間變化的圖線是下圖中的A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】AC因為感應(yīng)電流大小不變，根據(jù)電磁感應(yīng)定律得：，而線圈中產(chǎn)生的磁場變化是因為電流變化產(chǎn)生的，所以，所以線圈中的電流均勻改變，AC錯誤BD根據(jù)圖乙圖像的0-，感應(yīng)電流磁場向左，所以線圈產(chǎn)生的磁場向左減小，或向右增大，B錯誤D正確9. 如圖所示，A、B是完全相同的兩個小燈泡，L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈，則（）A. 電

10、鍵S閉合瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈變暗，B燈變亮B. 電鍵S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮C. 斷開電鍵S瞬間，A、B燈同時熄滅D. 斷開電鍵S瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB電鍵S閉合瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，則A、B同時發(fā)光，穩(wěn)定后線圈電阻為0則A燈被短路，所以隨后A燈變暗，B燈變亮，則A正確；B錯誤；CD斷開電鍵S瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，則A 燈突然閃亮一下再熄滅，B燈立即熄滅，所以C錯誤；D正確；故選AD。10. 在一個很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，做成了一個霍爾元件，在E、F間通入恒

11、定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，M、N間的電壓為UH。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為負電荷，電流與磁場的方向如圖所示，下列說法正確的有（）A. N板電勢低于M板電勢B. 磁感應(yīng)強度越大，MN間電勢差越大C. 將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，UH不變D. 將磁場和電流分別反向，N板電勢高于M板電勢【答案】AB【解析】【詳解】A根據(jù)左手定則，電流的方向向外，自由電荷受力的方向指向M端，向M端偏轉(zhuǎn)，則M點電勢高，故A正確；B設(shè)左右兩個表面相距為d，電子所受的電場力等于洛侖茲力，設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個數(shù)為n，材料截面積為S，則聯(lián)立得令則有所以若保持電流I恒定，則M、N間的電壓與磁感慮強度B成

12、正比，故B正確；C將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，則帶電粒子不會受到洛倫茲力，因此不存在電勢差，故C錯誤；D若磁場和電流分別反向，依據(jù)左手定則，則N板電勢仍低于M板電勢，故D錯誤。故選AB。11. 如圖所示，空間存在水平方向的勻強電場E和垂直紙面向外的勻強磁場B，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球套在不光滑的足夠長的豎直絕緣桿上，自靜止開始下滑，則（）A. 小球的動能不斷增大，直到某一最大值B. 小球的加速度不斷減小，直至為零C. 小球的加速度先增大后減小，最終為零D. 小球的速度先增加后減小，最終為零【答案】AC【解析】【詳解】小環(huán)下滑過程中，受到重力、摩擦力(有時有)、彈力(有時有)、向

13、右的電場力、向左的洛倫茲力。開始階段，洛倫茲力小于電場力時，小環(huán)向下做加速運動時，速度增大，洛倫茲力增大，小環(huán)所受的桿的彈力向左，大小為N隨著v的增大而減小，滑動摩擦力也減小，小環(huán)所受的合力f減小，F(xiàn)合增大，加速度a增大。當(dāng)洛倫茲力等于電場力時，合力等于重力，加速度最大。小環(huán)繼續(xù)向下做加速運動，洛倫茲力大于電場力，小環(huán)所受的桿的彈力向左，大小為v增大，N增大，f增大，F(xiàn)e減小，a減小。當(dāng)時， a=0，故加速度先增大后減小，直到為零。小環(huán)的速度先增大，后不變。桿對環(huán)的彈力先減小后反向增大，最后不變。洛倫茲力先增大后不變。故AC正確，BD錯誤。故選AC。12. 半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定

14、在同一水平面上，一長為r，質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌的中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下，在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點和外圓導(dǎo)軌的D點之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為g。（）A. 流過R的電流方向由C到DB. 流過R的電流大小為C. 流過R的電流大小為D. 水平外力的功率為【答案】AB【解析】【詳解】A磁感應(yīng)強度豎直向下，導(dǎo)體棒逆時

15、針轉(zhuǎn)動，由右手定則可知，感應(yīng)電流由C流向D，故A正確；BCAB中感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電流大小為故B正確，C錯誤；D設(shè)導(dǎo)體棒克服摩擦力做功的功率為P，在豎直方向有由于質(zhì)量分布均與，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒的正壓力相等，故兩導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒的摩擦力均為則有電功率由能量守恒定律得解得故D錯誤。故選AB。二、實驗題（本題共15分，13題5分，14題10分。）13. 某同學(xué)用量程為1、內(nèi)阻為120的表頭，按圖所示電路改裝成量程分別為1V和1的多用電表,圖中和為定值電阻，S為開關(guān)回答下列問題：（1）開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量_（填“電流”、“電壓或“電阻”）；開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量_(填“電流”、“電

16、壓”或“電阻”)（2）表筆A應(yīng)為_色（填“紅”或“黑”）（3）定值電阻的阻值_，_（結(jié)果取3位有效數(shù)字）【答案】 . 電流 . 電壓 . 黑 . 1.00 . 880【解析】【詳解】（1）由電路圖可知，開關(guān)S閉合時，并聯(lián)電阻分流，電流量程擴大，是電流表，可以測電流；開關(guān)S斷開時，串聯(lián)電阻分壓，電壓量程擴大，是電壓表，可以測電壓（2）電流從電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出，由圖示可知，表筆A應(yīng)為黑色（3）開關(guān)S斷開時，電壓量程為1V，電壓表內(nèi)阻：，電阻R2=RV-Rg=1000-120=880，則14. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5 V，額定功率為0.5W，

17、此外還有以下器材可供選擇：A直流電源3 V（內(nèi)阻不計）B直流電流表A1：量程0300 mA（內(nèi)阻約為5）C直流電流表A2：量程03 A（內(nèi)阻約為0.1）D直流電壓表V：量程03 V（內(nèi)阻約為3k）E滑動變阻器R1：阻值范圍0100，額定電流0.5AF滑動變阻器R2：阻值范圍010，額定電流2AG導(dǎo)線和開關(guān)實驗要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。（1）實驗中電流表應(yīng)選用_（填寫儀器前的字母）；（2）在圖甲所示的虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖_（虛線框中已將所需的滑動變阻器畫出，請補齊電路的其他部分，要求滑片P向b端滑動時，燈泡變亮）；（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出

18、小燈泡的IU圖線如圖乙所示由此可知，當(dāng)電壓為0.5V時，小燈泡的燈絲電阻是_；（4）根據(jù)實驗測量結(jié)果可以繪制小燈泡的電功率P隨其兩端電壓U或電壓的平方U2變化的圖象，在圖中所給出的a、b、c圖象中可能正確的是_（選填“a”“b”或“c”）；【答案】 . B . . 5.0（或5） . b【解析】【分析】【詳解】（1）1小燈泡的額定電流為故電流表選B（2）2因為小燈泡的電阻遠小于電壓表的內(nèi)阻，所以采用電流表外接法；又因為描繪小燈泡的伏安特性曲線，小燈泡的電流和電壓必須從零開始調(diào)整，所以必須采用分壓電路，實驗電路如圖所示（3）3由題圖乙得，當(dāng)電壓為0.5V時，小燈泡的電流為0.1A，小燈泡的燈絲電

19、阻為（4）4由題圖乙可知，隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈泡的電阻R增大，小燈泡的功率為R增大，斜率減小，b正確，a、c錯誤。故選b。三、計算題（本題共4小題，共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15. 長為L的絕緣細線下系一帶正電的小球，其帶電荷量為Q，懸于O點，如圖所示當(dāng)在O點另外固定一個正電荷時，如果球靜止在A處，則細線拉力是重力mg的兩倍現(xiàn)將球拉至圖中B處(60)，放開球讓它擺動，問：(1)固定在O處的正電荷的帶電荷量為多少？(2)球擺回到A處時懸線拉力為多少？【答案】（1）（2）3mg【解析】【詳

20、解】試題分析：（1）球靜止在A處經(jīng)受力分析知受三個力作用：重力mg、靜電力F和細線拉力F拉，由受力平衡和庫侖定律列式：F拉=F+mg，F(xiàn)拉=2mg三式聯(lián)立解得：（2）擺回的過程只有重力做功，所以機械能守恒，規(guī)定最低點重力勢能等于零，列如下方程：mgL（1-cos60）=mv2由（1）知靜電力F=mg解上述三個方程得：F拉=3mg考點：庫侖定律；圓周運動【名師點睛】對于圓周運動的問題，往往與動能定理或機械能守恒定律綜合起來進行考查，基本題型，難度適中16. 如圖所示為一臺利用可折疊光屏制成的質(zhì)譜儀原理圖，可折疊光屏MN可以繞垂直于紙面且過P點的軸轉(zhuǎn)動，使光屏MP、PN兩部分互相垂直?，F(xiàn)有電荷量相

21、同、質(zhì)量不同的離子由靜止開始經(jīng)過電壓為U0的電場加速后，通過狹縫O垂直磁場邊界aa進入垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，最后離子打在光屏上，已知光屏MP部分在aa上，OM=L，MP=L，PN=L。（1）求打在光屏M、P兩點的離子質(zhì)量之比；（2）若離子打在光屏上N點，求該離子在磁場中運動的時間。【答案】（1）1：4；（2）【解析】【詳解】（1）離子在加速電場中運動，根據(jù)動能定律可得離子在磁場中做勻速圓周運動，可得聯(lián)立解得打在光屏M、P兩點的離子，在磁場中運動的半徑分別為；，則打在光屏M、P兩點離子的質(zhì)量之比（2）若離子打在光屏上N點，如下圖由幾何知識得聯(lián)立解得，離子打在光屏上N點，該離子在磁場中運動的時間為17. 如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為30的絕緣斜面上，導(dǎo)軌寬度為L，下端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場中.輕繩一端跨過光滑定滑輪，懸吊質(zhì)量為m的小物塊，另一端平行于斜面系在質(zhì)量為m的金屬棒的中點，現(xiàn)將金屬棒從PQ位置由靜止釋放，金