天津市武清區(qū)楊村一中2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期第三次月考試題（含解析）

1、天津市武清區(qū)楊村一中2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期第三次月考試題（含解析）一、單項選擇題（本題共8小題，每題3分，共24分，每題只有一個正確選項）1. 物理學(xué)家在電與磁的發(fā)現(xiàn)過程中，經(jīng)歷了一段艱辛的探索過程，下列說法正確的是（）A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場，并提出了電流產(chǎn)生磁場的原理與磁鐵相同的假說B. 法拉第通過實驗提出了法拉第電磁感應(yīng)定律C. 安培總結(jié)了通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小和方向的規(guī)律D. 楞次通過實驗總結(jié)了感應(yīng)磁場方向總是與原磁場方向相反的定律【答案】C【解析】【分析】【詳解】A奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線可以讓小磁針偏轉(zhuǎn)，從而發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場。安培根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場跟

2、條形磁鐵相似這一現(xiàn)象，提出了分子電流假說。A錯誤；B法拉第通過實驗提出了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。紐曼和韋伯在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，得到了法拉第電磁感應(yīng)定律。B錯誤；C安培總結(jié)了通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小和方向的規(guī)律，后人為了紀念他的功績，稱這種力為安培力。C正確；D楞次通過實驗總結(jié)了感應(yīng)磁場方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。D錯誤。故選C。2. 如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面是一正方形的勻強磁場，下列判斷正確的是（）A. 電子在磁場中運動的時間越長，其軌跡越長B. 電子在磁場中運動的時間越長，其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大C. 在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡

3、線一定重合D. 電子的速率不同，它們在磁場中運動的時間一定不同【答案】B【解析】【分析】【詳解】不同速率的粒子在磁場運動的軌跡如圖所示，由周期公式知，周期與電子的速率無關(guān)，電子的速率不同，它們的周期是相同的。AB由知，電子在磁場中運動時間與軌跡對應(yīng)的圓心角成正比，所以電子在磁場中運動的時間越長，其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大，但是半徑不一定大，可知電子在磁場中運動時間越長，軌跡線不一定越長，例如軌跡1和5，故A錯誤，B正確；CD由圖軌跡1與2可知，它們都在磁場中運動了半個周期，在磁場中運動時間相同，它們的半徑不同，說明速率不同，軌跡也不重合，所以，在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡線不一定重合，電

4、子的速率不同，它們在磁場中運動的時間可能相同，故CD錯誤。故選B。3. 如圖甲為手機及無線充電板。圖乙為充電原理示意圖。充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對手機電池充電，為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，磁場視為勻強磁場。若在到時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強度由均勻增加到。下列說法正確的是（）A. c點的電勢高于d點的電勢B. 受電線圈中的電流隨時間均勻增大C. c、d之間的電勢差為D. 受電線圈有靠近送電線圈的趨勢【答案】C【解析】【分析】【詳解

5、】A根據(jù)楞次定律可知，受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時針，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，所以c點的電勢低于d點的電勢，故A錯誤；B磁感應(yīng)強度由均勻增加到，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動勢恒定，則受電線圈中的電流恒定，故B錯誤；C根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，c、d之間的電勢差為故C正確；D受電線圈在到時間內(nèi)，磁通量增大，由“來拒去留”可知，受電線圈與送電線圈間有相互排斥作用，故D錯誤。故選C。4. 法拉第設(shè)計了世界上第一臺發(fā)電機，模型如圖所示，將一半徑為r的銅圓盤，在豎直面內(nèi)繞過圓盤中心的水平軸，以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，圓盤的邊緣和圓心處各與一銅電刷緊貼，用導(dǎo)線與燈泡連接起來，下列說法正

6、確的是（）A. 燈泡R兩端的電壓為B. 通過燈泡的電流方向始終是由b到aC. 在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D. 若角速度增加為原來的2倍，則燈泡R消耗的功率將增加為原來的2倍【答案】B【解析】【分析】【詳解】A由于銅圓盤電阻未知，因此無法確定R兩端電壓，故A錯誤；B由右手定則可知，回路中電流方向不變，從導(dǎo)線流進燈泡，導(dǎo)線流進銅圓盤，故B正確；C由圖可知，在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，穿過整個圓盤的磁通量沒有變化，故C錯誤；D根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢若增加為原來的2倍，則感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)可知感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍，功率將變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤。故選B。

7、5. 如圖所示，是一小金屬塊，用一根絕緣細桿掛在固定點O，使金屬塊繞豎直線來回擺動，穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域（金屬塊可以完全進入磁場中），磁感線方向跟紙面垂直，若摩擦和空氣阻力均不計，則（）A 金屬塊進入或離開磁場區(qū)域時，都會產(chǎn)生相同方向感應(yīng)電流B. 金屬塊開始擺動后，可以擺到右側(cè)等高位置C. 金屬塊完全進入磁場區(qū)域后，金屬塊中無感應(yīng)電流D. 金屬塊從左向右擺動到最低點時，繩拉力可能為零【答案】C【解析】【分析】【詳解】A當(dāng)金屬塊進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流。進入和離開磁場區(qū)域，磁通量分別是增大和減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流的方向相反，故A錯誤；B由于從左側(cè)擺到右側(cè)的過程中

8、，金屬塊中磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電阻的存在，金屬塊中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知金屬塊的機械能將不守恒，故金屬塊開始擺動后，不能擺到右側(cè)等高位置，故B錯誤；C金屬塊完全進入磁場區(qū)域后，由于穿過金屬塊的磁通量不發(fā)生變化，則金屬塊中無感應(yīng)電流，故C正確；D金屬塊從左向右擺動到最低點時，此時無感應(yīng)電流，而金屬塊在做圓周運動，由拉力與重力的合力提供向心力，故繩拉力不可能為零，故D錯誤。故選C。6. 如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)順時針減速旋轉(zhuǎn)時，由此可知（）A. 圓環(huán)b具有擴張趨勢B. 圓環(huán)b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C. 若圓環(huán)a逆時針

9、加速旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)b中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流D. 若圓環(huán)a逆時針減速旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)順時針減速旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于順時針方向電流，并且在減小，根據(jù)右手螺旋定則，其內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，其外有垂直紙面向外的磁場。因垂直向外磁場不全在b環(huán)中，因此會導(dǎo)致b環(huán)中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，b環(huán)中感應(yīng)電流在b環(huán)內(nèi)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，根據(jù)安培定則可知，環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則，磁場對b環(huán)電流的作用力向內(nèi)，所以圓環(huán)具有收縮趨勢，故A錯誤，B正確；C若環(huán)逆時針加速旋轉(zhuǎn)，同理，中有逆時針方向增大電流，依據(jù)右手螺旋定

10、則與楞次定律，b環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故C錯誤；D若環(huán)逆時針減速旋轉(zhuǎn)，同理，中有逆時針方向減小的電流，依據(jù)右手螺旋定則與楞次定律，b環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故D錯誤。故選B。7. 如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場若第一次用0.3 s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則( )A. W1W2，q1q2B. W1W2，q1q2D. W1W2，q1q2【答案】C【解析】【分析】【詳解】第一次用0.3s時間拉出，第二次用0.9s時間拉出，兩次速度比

11、為3:1，由E=BLv，兩次感應(yīng)電動勢比為3:1，兩次感應(yīng)電流比為3:1，由于F安=BIL，兩次安培力比為3:1，由于勻速拉出勻強磁場，所以外力比為3:1，根據(jù)功的定義W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根據(jù)電量，感應(yīng)電流，感應(yīng)電動勢，得：所以：q1:q2=1:1，故W1W2，q1=q2A. W1W2，q1q2。故A錯誤； B. W1W2，q1q2。故C正確；D. W1W2，q1q2。故D錯誤；8. 如圖所示，有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m，由高h處自由落下，其下邊進入勻強磁場區(qū)域后，線框開始做減速運動，直到其上邊剛穿出磁場時，速度減小為邊剛進入磁場時速度的一半，此勻強磁場的寬度也是l，

12、則下列結(jié)論正確的是（）A. 線框穿過磁場區(qū)域時做勻減速直線運動B. 線框穿過磁場區(qū)域過程中感應(yīng)電流方向始終不變C. 線框邊剛進入磁場與線框邊即將穿出磁場時相比，邊兩端電壓之比為D. 線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱大于線框穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱【答案】D【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)以下公式 ， ， ，得隨著速度的減小，加速度減小，所以線框穿過磁場區(qū)域時做加速度減小的減速運動。A錯誤；B線框進入磁場時，磁通量增加，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，線框出磁場時，磁通量減少，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流的方向為順時針方向。B錯誤；C線框邊剛進入磁場時，邊兩端電壓為外電壓的一部分，即線框邊即

13、將穿出磁場時，邊兩端電壓為路端電壓，即結(jié)合速度關(guān)系得C錯誤；D線框運動過程中，克服安培力做功為因為線框減速運動，所以進入過程的速度總是大于出磁場的速度，即進入時的平均速度大于出磁場的平均速度，可以得到進入磁場的過程中克服安培力做的功大于線框穿出磁場過程中克服安培力做的功，結(jié)合功能關(guān)系，可以得出線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱大于線框穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共4小題，每題4分，共16分，每題至少有兩個正確選項，完全選對得全分，選對一半得2分，選錯不得分）9. 如圖所示，等腰直角三角形金屬框abc右側(cè)有一有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，ab邊與磁場兩邊界

14、平行，磁場寬度大于bc邊的長度?，F(xiàn)使框架沿bc邊方向勻速穿過磁場區(qū)域，t=0時，c點恰好達到磁場左邊界。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E，感應(yīng)電流為I（逆時針方向為電流正方向），bc兩點間的電勢差為Ubc，金屬框的電功率為P。圖中上述各量隨時間變化的圖像可能正確的是（）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生的動生電動勢為可知，第一階段勻速進磁場的有效長度均勻增大，產(chǎn)生均勻增大的電動勢，因磁場寬度大于bc邊的長度，則第二階段線框全部在磁場中雙邊切割，磁通量不變，線框的總電動勢為零，第三階段勻速出磁場，有效長度均勻增大，產(chǎn)生均勻增大的電動勢，故圖像的第三

15、階段畫錯，故A錯誤；B根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可知第一階段感應(yīng)電流均勻增大，方向由楞次定律可得為順時針(負值)，第二階段電流為零，第三階段感應(yīng)電流均勻增大，方向逆時針(正值)，故圖像正確，故B正確；C由部分電路的歐姆定律，可知圖像和圖像的形狀完全相同，故C正確；D金屬框的電功率為，則電流均勻變化，得到的電功率為二次函數(shù)關(guān)系應(yīng)該畫出開口向上的拋物線，則圖像錯誤，故D錯誤。故選BC。10. 如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強度方向為正），始終保持靜止，則時間內(nèi)

16、（ ）A. 流過電阻R的電流方向始終沒變B. 電容器C的a板一直帶正電C. 時刻電容器C的帶電量為零D. 所受安培力的方向始終沒變【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A由圖乙可知，磁感應(yīng)強度先減小后方向相反增大，即穿過回路的磁通量先減小后方向相反且增大，根據(jù)楞次定律，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙遠磁場的變化，所以回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向不會發(fā)生變化，則回路中的感應(yīng)電流方向不發(fā)生變化，所以A正確；B根據(jù)楞次定律可判斷，通過R的電流一直向下，電容器a板電勢較高，一直帶正電，所以B正確；C時刻磁場應(yīng)強度為零，但是磁通量的變化量不為零，所以感應(yīng)電動勢不為零，即感應(yīng)電流不為零，則電容器C的帶電量不為

17、零，所以C錯誤；D通過MN的電流方向不發(fā)生變化，但是磁場方向發(fā)生了變化，所以MN所受的安培力方向發(fā)生了變化，所以D錯誤。故選AB。11. 如圖所示，L為自感線圈，閉合開關(guān)S，燈立即變亮，另一個相同的燈逐漸變亮，最終比亮。則（）A. 滑動變阻器R的阻值小于自感線圈L的直流電阻阻值B. 滑動變阻器R的阻值大于自感線圈L的直流電阻阻值C. 斷開S，燈閃亮后逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時一樣D. 斷開S，燈遂漸熄滅，且電流方向與閉合S時相反【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB兩燈相同，最終D1比D2亮，可見D1支路的電阻小于D2支路的電阻，即知滑動變阻器R的阻值小于自感線圈L的直流電阻阻值，故A正

18、確，B錯誤；CD斷開S，線圈中電流從原電流開始減小，燈D1D2及線圈成串聯(lián)電路，由于D2斷開前與線圈串聯(lián)，故D2從原電流減小，將逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時相同，D1逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時相反，故C錯誤，D正確。故選AD。12. 如圖（a）所示，在足夠長的光滑的斜面上放置著金屬線框，垂直于斜面方向的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律如圖（b）所示（規(guī)定垂直斜面向上為正方向）.時刻將線框由靜止釋放，在線框下滑的過程中，下列說法正確的是（）A. 線框中感應(yīng)電流大小恒定B. 金屬續(xù)框受到的安培力方向始終沿斜面向上C. 線框做勻加速直線運動D. 線框中的感應(yīng)電流方向先順時針再逆時針【答案

19、】AC【解析】分析】【詳解】A根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律可知，感應(yīng)電流I恒定，A正確；BC線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，處于磁場中，受到安培力合力為零，因此線框受到重力與支持力，則做勻加速直線運動，B錯誤C正確；D從t=0時刻開始，磁場先垂直于斜面向下在均勻減小，然后于斜面向上在均勻增大，根據(jù)楞次定律，可知，感應(yīng)電流方向總是逆時針，D錯誤。故選AC。三、填空題（每空3分，共6個空，共計18分）13. 在用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗中提供了如下器材：待測電阻（約）；直流毫安表（量程，內(nèi)阻約）；直流電壓表（量程，內(nèi)阻約）；直流電源（輸出電壓，內(nèi)阻可不計）；滑動變阻器（阻值范圍，允許最大電

20、流）；電鍵一個，導(dǎo)線若干條。(1)實驗要求最大限度的減小誤差，原理圖應(yīng)該選擇_；A. B. C. D.(2)按上述測量方法進行電阻測量時，測量值與真實值相比會_（選填“偏大”或“偏小”或“相同”）【答案】 (1). B (2). 偏小【解析】【分析】【詳解】(1)1 由題意可知即為減小實驗誤差，電流表應(yīng)采用外接法，由于待測電阻阻值遠大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法。故選B。(2)2 電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用所測電流偏大，由歐姆定律可知，電阻測量值小于真實值。14. 測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路和圖像如下，回答下列問題：(1)如圖所示在閉合開

21、關(guān)之前為防止電表過載而滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)放在_處（選填“a”或“b”）；(2)現(xiàn)備有以下器材：A.干電池1個B.滑動變阻器（）C.電壓表（）D.電流表（）如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像。由此可知這個干電池的內(nèi)電阻_；(3)按上述測量方法進行電源的電動勢和內(nèi)電阻測量時，電動勢的測量值與真實值相比_（選填“偏大”或“偏小”或“相同”），內(nèi)電阻的測量值與真實值相比_（選填“偏大”或“偏小”或“相同”）?！敬鸢浮?(1). a (2). 1 (3). 偏小 (4). 偏小【解析】【分析】【詳解】(1)1閉合開關(guān)之前，滑動變阻器的滑動頭應(yīng)放在最大值位置處，即處。(2)2圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，所以

22、電源的內(nèi)阻為(3)34電流表采用內(nèi)接法，實驗誤差來源于電壓表的分流，由于電壓表的分流，電流的測量值小于真實值，因此電動勢與內(nèi)阻的測量值都小于真實值。四、解答題（15題12分，16題14分，17題16分，共計42分）15. 如圖所示，在坐標系的第一象限存在沿軸負方向的勻強電場，電場強度大小為，在第四象限內(nèi)緊靠軸存在寬度為（未知）的長條形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為，磁場方向垂直于平面向里，一帶正電的粒子從軸上的點沿軸正方向射入電場區(qū)域，射入電場時的初速度大小為，運動過程中粒子恰好未能從磁場的下邊界飛出，已知粒子的比荷，不計粒子重力，求：(1)粒子第一次經(jīng)過軸時的速度大?。?2)長條形磁場區(qū)域的寬度?！敬鸢浮?1)；(2)1m【解析】【分析】【詳解】(1)粒子進入電場區(qū)域后，做類平拋運動，加速度第一次經(jīng)過軸時，在軸方向合速度解得(2)設(shè)粒子離開電場進入磁場時與軸的夾角為解得粒子在磁場中運動的軌跡半徑為，洛倫茲力提供向心力粒子恰好未離開磁場區(qū)域，由幾何關(guān)系得解得16. 如圖，兩根足夠長的固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于傾角=30的固定斜面上，導(dǎo)軌上、下端分別接有阻值R1=10和R2=10的電阻，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計，導(dǎo)軌寬度L=2m，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強