高級中學名校試卷PAGEPAGE1安徽2024-2025學年度第二學期高二物理三月段考試卷一、單選題1.矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規律如圖所示。若規定逆時針方向為感應電流i的正方向，下列各圖中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由B-t圖像可知，0～1s內，B垂直紙面向里逐漸增大，則穿過的線圈磁通量向里逐漸增加，由楞次定律可知，線圈中感應電流沿逆時針方向，即電流為正方向；根據法拉第電磁感應定律知其中均恒定，則線圈中產生的感應電動勢恒定，感應電流恒定；

1～2s內，B垂直紙面向里逐漸減小，穿過的線圈磁通量向里逐漸減小，由楞次定律可知，線圈中感應電流沿順時針方向，即電流為負方向；根據法拉第電磁感應定律知其中均恒定，則線圈中產生的感應電動勢恒定，感應電流恒定；

2～3s內，B垂直紙面向外逐漸增大，穿過的線圈磁通量向里逐漸增加，由楞次定律可知，線圈中感應電流沿順時針方向，即電流為負方向；根據法拉第電磁感應定律知其中均恒定，則線圈中產生的感應電動勢恒定，感應電流恒定。由于1～2s內與2～3s內相同，則在這兩段時間內，感應電動勢相同，感應電流相同；

3～4s內，B垂直紙面向外逐漸減小，穿過的線圈磁通量向外逐漸減小，由楞次定律可知，線圈中感應電流沿逆時針方向，即電流為正方向；根據法拉第電磁感應定律知其中均恒定，則線圈中產生的感應電動勢恒定，感應電流恒定，故選C。2.如圖所示，一帶電液滴在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中剛好做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，已知電場的電場強度為E，方向豎直向下；磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，不計空氣阻力，設重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.液滴帶正電B.液滴受到重力、電場力、洛倫茲力、向心力作用C.液滴所受合外力為零D.液滴比荷【答案】D【解析】A．液滴在重力場、勻強電場和勻強磁場組成的復合場中做勻速圓周運動，液滴受到的重力和電場力是一對平衡力，故液滴受到的電場力方向豎直向上，與電場方向相反，可知液滴帶負電，故選項A錯誤；BC．液滴受到重力、電場力、洛倫茲力作用，洛倫茲力充當向心力，液滴所受合外力不為零，選項BC錯誤；D．液滴做勻速圓周運動，即聯立解得液滴比荷故D正確。故選D。3.如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁場區域寬度為，以磁場左邊界上的一點為坐標原點，建立軸。一邊長為的正方形金屬線框在外力作用下以速度勻速穿過勻強磁場。從線框的邊剛進磁場開始計時，線框中產生的感應電流i、線框的邊兩端的電壓、線框所受的安培力F、穿過線框的磁通量隨位移的變化圖像正確的是（規定逆時針電流方向為正，安培力方向向左為正）（）A. B. C. D.【答案】D【解析】A．線圈向右移動0-L進入磁場時產生的電動勢根據歐姆定律可得，線圈中的電流方向為逆時針，大小不變，線圈向右移動L-2L完全進入磁場時產生的電動勢0,電流為0;當線圈向右移動2L-3L出離磁場時產生的電動勢根據歐姆定律可得，線圈中的電流此時方向為順時針，大小也不變，A錯誤；B．同理可知，線圈向右移動0-L進入磁場時，線框的邊兩端的電壓線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，線框的邊兩端的電壓當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，線框的邊兩端的電壓B錯誤；C．線圈向右移動0-L進入磁場時，安培力方向向左，大小不變，線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，安培力為零，當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，安培力方向向左，大小不變，C錯誤；D．線圈向右移動0-L進入磁場時，磁通量線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，磁通量當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，磁通量D正確。故選D。4.下列與電磁感應有關的現象中說法正確的是（）A.甲圖中，當蹄形磁體順時針轉動（從上往下看）時，鋁框將沿逆時針方向轉動B.乙圖中，真空冶煉爐的爐外線圈通入高頻交流電時，線圈會產生大量熱量使金屬熔化，從而冶煉金屬C.丙圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，起到電磁阻尼的作用D.圖丁中，銅盤在轉動過程中，當手持蹄形磁體靠近銅盤時，銅盤的轉速不變【答案】C【解析】A．根據電磁驅動原理可知，當蹄形磁體順時針轉動（從上往下看）時，鋁框也順時針轉動，故A錯誤；B．真空冶煉爐外線圈通入高頻交流電時，周圍空間產生高頻磁場，爐內的金屬內部就產生很強的渦流，從而冶煉金屬，故B錯誤；C．磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，線圈通電受力后帶動鋁框轉動，鋁框內產生渦流，在電磁阻尼的作用下，線圈很快停止擺動，故C正確；D．銅盤在轉動過程中，當手持蹄形磁體靠近銅盤時，銅盤中產生渦流，銅盤受到電磁阻尼作用，銅盤轉速變小，故D錯誤。故選C。5.如圖所示為洛倫茲力演示儀的結構示意圖，演示儀中有一對彼此平行且共軸的勵磁圓形線圈，通入電流I后，能夠在兩線圈間產生勻強磁場；玻璃泡內有電子槍，通過加速電壓U對初速度為零的電子加速并連續發射。電子剛好從球心O點正下方的S點水平向左射出，電子通過玻璃泡內稀薄氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡。則下列說法正確的是（）A.若要正常觀察電子徑跡，勵磁線圈的電流方向應為逆時針（垂直紙面向里看）B.若保持U不變，增大I，則圓形徑跡的半徑變大C.若同時減小I和U，則電子運動的周期減小D.若保持I不變，減小U，則電子運動周期將不變【答案】D【解析】A．若要正常觀察電子徑跡，則電子需要受到向上的洛倫茲力，根據左手定則可知，玻璃泡內的磁場應向里，根據安培定則可知，勵磁線圈的電流方向應為順時針，故A錯誤；B．電子在磁場中，向心力由洛倫茲力提供，則有可得而電子進入磁場的動能由電場力做功得到，即即U不變，則v不變。由于m、q不變，而當I增大時，B增大，故半徑減小，故B錯誤；C．因為，所以電子運動的周期與U無關，當減小電流I時，則線圈產生的磁場B也減小，則電子運動的周期T增大，故C錯誤；D．由C中分析可知，I不變，U減小，T不變，故D正確。故選D。6.如圖所示，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為l，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接。金屬導軌右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導軌左邊區域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。質量為m、接入電路的電阻也為R的金屬棒從高度為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數為μ，金屬棒與導軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。金屬棒穿過磁場區域的過程中（）A.流過金屬棒的最大電流為B.通過金屬棒的電荷量為C.克服安培力所做的功為mghD.金屬棒產生的焦耳熱為mg（h－μd）【答案】D【解析】A．金屬棒沿彎曲部分下滑過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律，得mgh＝mv2金屬棒到達平直部分時的速度v＝金屬棒到達平直部分后做減速運動，剛到達平直部分時的速度最大，最大感應電動勢E＝Blv最大感應電流故A錯誤；B．通過金屬棒的電荷量故B錯誤；C．金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得mgh－W安－μmgd＝0－0克服安培力做的功W安＝mgh－μmgd故C錯誤；D．克服安培力做的功轉化為焦耳熱，定值電阻與金屬棒的電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產生的焦耳熱Q′＝Q＝W安＝mg（h－μd）故D正確。故選D。7.如圖所示，粗細均勻、電阻為2r的金屬圓環，放在圖示的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，圓環直徑為l；長為l、電阻為的金屬棒ab放在圓環上，以速度向左運動，當ab棒運動到圖示虛線位置（圓環直徑處）時，金屬棒兩端的電勢差為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】切割磁感線的金屬棒ab相當于電源，其電阻相當于電源內阻，當運動到圖中虛線位置時，兩個半圓金屬環相當于并聯，等效電路圖如圖所示則，金屬棒兩端的電勢差相當于路端電壓，則故選B8.如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已知導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（）A.2F B.1.5F C.0.5F D.0【答案】B【解析】設每一根導體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為，根據并聯電路兩端各電壓相等的特點可知，上下兩路電流之比．如下圖所示，由于上路通電的導體受安培力的有效長度為L，根據安培力計算公式，可知，得，根據左手定則可知，兩力方向相同，故線框LMN所受的合力大小為，故本題選B．二、多選題9.云室是借助過飽和水蒸氣在離子上凝結來顯示帶電粒子徑跡的裝置。云室中加了垂直于紙面向里的磁場，在一張云室中拍攝的照片中a、b、c、d、e是從O點發出的一些正電子或負電子的徑跡。關于a、b、c三條徑跡判斷正確的是（）A.a、b、c都是負電子的徑跡B.a徑跡對應的粒子動量最大C.c徑跡對應的粒子動能最大D.c徑跡對應的粒子運動時間最長【答案】AC【解析】A．帶電粒子在垂直于紙面向里的磁場中運動，根據左手定則可知a、b、c都是負電子的徑跡，故A正確；B．帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，有解得由圖可知所以根據可知故B錯誤；C．根據可知故C正確；D．帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，有則所以粒子在磁場中的運動時間其中為粒子在磁場中的偏轉角度，由圖可知a徑跡對應的偏轉角度最大，則a徑跡對應的粒子運動時間最長，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，用兩根輕細懸線將質量為，長為的金屬棒懸掛在兩處，置于勻強磁場內。當棒中通以從到的電流后，兩懸線偏離豎直方向角而處于平衡狀態，為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場的磁感應強度的大小和方向正確的是（）A.，豎直向下 B.，豎直向上C.，平行懸線向上 D.，平行懸線向下【答案】BC【解析】AB．從端截面分析，當磁場方向為豎直方向時，只有受力分析如圖這樣才能受力平衡，所以豎直方向的磁場方向為豎直向上，且滿足解得故A錯誤，B正確；CD．從端截面分析，當磁場方向平行懸線方向時，只有受力分析如圖分析可知，只有當磁場平行懸線向上時，才能受力平衡，即解得故C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題11.圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻，定值電阻，A、B間電勢差，開關原來閉合，電路處于穩定狀態，在時刻斷開開關，該時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。（1）閉合開關一段時間后，開關斷開時，看到的現象是________；（2）斷開開關后，通過電燈的電流方向________（填：或）；（3）斷開開關瞬間，線圈產生的自感電動勢為________。【答案】（1）燈泡突然變暗（2）（3）10.5【解析】（1）設自感線圈的電阻為，則電路中的總電阻根據圖乙可知開關閉合電路穩定時通過自感線圈的電流為，而自感線圈所在支路與燈泡所在支路并聯，則根據并聯電路的特點可知，通過兩支路的電流比等于電阻的反比，設通過燈泡的電流為，通過自感線圈的電流為，則有聯立解得，可知燈泡所在支路電流大于通過自感線圈的電流，而當S斷開時，自感線圈產生自感電動勢，自感線圈與燈泡構成閉合回路，因此通過燈泡的電流突然減小，燈泡突然變暗，隨著自感電動勢的減小，隨后燈泡逐漸熄滅。（2）斷開開關后，通過自感線圈的電流方向不變，而自感線圈與燈泡構成閉合回路，此時自感線圈相當于電源，因此可知通過燈泡的電流方向為。（3）斷開開關后，自感線圈中電流的最大值為1.5A，則線圈的自感電動勢12.（1）探究電磁感應現象應選用如圖__________（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗。（2）在圖甲中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央），則：在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中電流表的指針將___________偏轉，（選填“向左”、“向右”或“不發生”）；在圖丙中，導體棒ab向左移動過程中，電流表的指針將___________偏轉；（選填“向左”、“向右”或“不發生”）。（3）在圖丁中，R為光敏電阻，輕質金屬環A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側。當光照增強時，從左向右看，金屬環A中電流方向為___________（選填“順時針”或“逆時針”），金屬環A將___________（選填“向左”或“向右”）運動。【答案】（1）甲（2）向左向右（3）逆時針向左【解析】（1）[1]在電磁感應現象中，感應電流的方向與導體切割磁感線運動的方向和磁感線的方向有關。探究電磁感應現象的實驗裝置，只需要有磁場、導體棒、電流表即可，不需要電源，分析圖甲與乙可知，探究電磁感應現象應選用甲圖裝置。（2）[2]當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，說明電流從負接線柱流入時，電流表指針向左偏。磁體N極插入線圈A過程中，線圈A中磁通量向下增大，根據楞次定律可知感應電流將從電流表負接線柱流入，則此時電流表的指針將向左偏轉；[3]在圖丙中，導體棒ab向左移動過程中，根據右手定則可知感應電流從電流表正接線柱流入，則此時電流表的指針將向右偏轉。（3）[4]根據安培定則，螺線管內部磁場向右，金屬環中的磁場向右，當光照增強時，熱敏電阻的阻值減小，回路電流增大，金屬環的磁通量增大，根據增反減同，感應電流的磁場向左，根據安培定則，從左向右看，金屬環A中電流方向為逆時針；四、解答題13.如圖甲所示，水平放置線圈匝數n=200匝，直徑，電阻，線圈與阻值的電阻相連。在線圈的中心有一個直徑的有界勻強磁場，磁感應強度按圖乙所示規律變化，規定垂直紙面向里的磁感應強度方向為正方向。試求：（1）通過電阻R的電流方向；（2）電壓表的示數；（3）若撤去原磁場，在圖中虛線的右側空間加磁感應強度B=0.5T的勻強磁場，方向垂直紙面向里，試求在施加新磁場過程中通過電阻R上的電荷量。【答案】（1）A-R-B；（2）；（3）（2）根據法拉第電磁感應定律得則感應電流為則電壓表的示數為（3）根據法拉第電磁感應定律得，平均感應電動勢為則平均感應電流為通過電阻R的電量為將線圈拉出磁場，磁通量的變化量為定量，則通過電阻R的電荷量為定值。代入數據得14.如圖所示，光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一絕緣水平面上，導軌上停放一質量的金屬桿ab，兩導軌間距，兩導軌的左端接入電阻的定值電阻，位于兩導軌之間的金屬桿ab的電阻，導軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應強度大小的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。現用一外力F水平向右拉金屬桿ab，使之由靜止開始向右做勻加速直線