高二物理上學期第二次月考卷01（人教版

全解全析

（考試時間：90分鐘，分值：100分）

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1?8題只有一項

符合題目要求，第9?12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得

0分。

1.下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）

A.磁感應強度方向必垂直于電流方向和通電導線所受安培力方向

B.由8可知，一小段通電導線在某處不受安培力的作用，則該處的磁感應強度一定為零

c.根據電場強度的定義式￡=￡可知，電場中某試探電荷所受的電場力為零，則該處電場強度一定為

q

零

D.一小段長為L=o.5m的導線放在勻強磁場中，當通過的電流/=2A時，受到的安培力為4N,則該處

的磁感應強度大小可能為3T

【答案】C

【詳解】A.由左手定則，安培力方向垂直于電流方向和磁感應強度方向所在的平面，但磁感應強度方向只

需垂直于安培力方向，不一定同時垂直「電流方向（例如當電流方向與磁場方向不垂直時兀故A錯誤。

B.由公式8可知，當￡=（）時，可能是8=0,也可能是電流方向與磁場方向平行（sin^=（））o因此

磁感應強度不一定為零。故B錯誤。

C.電場強度定義式￡=￡表明，若試探電荷所受電場力E=o,且gHO,則E=o,故C正確。

q

4

D.由安培力公式尸=〃碗11夕，代入數據得4=2xO.5xAxsin。，即Asin<9=4。當8=3T時，sin9=§,

超過最大值1，顯然不可能，D錯誤。

故選C。

2.目前，我國家用電視機主要類型為液晶電視機，但是在20年前，我國家用電視機主要類型為顯像管電

視機。真空顯像管內有發(fā)射電子的電子槍，還有為加速電子而提供電場的金屬極板，極板中心有小孔，電

子加速后從小孔飛出，最終轟擊顯像管熒光屏內表面的熒光粉，熒光粉原子吸收電子能量后躍遷發(fā)光形成

圖像中的像素點。為了使電子能打到熒光屏內表面各個位置，需要用兩組線圈分別提供磁場使電子上下、

左右偏轉。如圖是其中繞在環(huán)形絕緣材料上的?組偏轉線圈的原理圖，環(huán)形材料處在豎直面，左右兩邊的

線圈關于通過。點的豎直軸對稱，假設一電子某時刻通過。點垂直紙面向外運動，此時線圈電流方向如圖

所示。下列說法正確的是（）

0

A.圖示時刻。點處合磁感應強度為零

B.圖示時刻。點處合磁感應強度方向豎直向下

C.圖示時刻電子受到向右的洛倫茲力

D.若線圈電流方向改為圖示方向的反方向，則電子向左偏

【答案】B

【詳解】ABC.根據右手螺旋定則，圖示時刻通電線圈在0點處產生的合磁感應強度方向豎直向下，根據

左手定則，電子受到的洛倫茲力向左，故AC錯誤，B正確；

D.若線圈電流方向改為圖示方向的反方向，則通電線圈在。點處產生的合磁感應強度方向豎直向上，電子

受到的洛倫茲力向右，電子向右偏轉，故D錯誤。故選B。

3.某電磁彈射裝置的簡化模型如圖所示，線圈固定在水平放置的光滑絕緣桿上，將金屬環(huán)放在線圈左側,

閉合開關瞬間，則下列說法正確的是（）

左夕丁玉“用瘠［巖》滑絕緣桿

——1|

A.金屬環(huán)仍保持靜止

B.金屬環(huán)將向右運動

C.從左向右看，金屬環(huán)中感應電流沿順時針方向

D.金屬環(huán)有擴張的趨勢

【答案】C

【詳解】ABD.閉合開關瞬間，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據楞次定律可知金屬環(huán)將向左運動且圓環(huán)有收

縮的趨勢，故ABD錯誤；

C.根據右手定則可知閉合開關瞬間，穿過圓環(huán)的磁場方向向左，由于穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據楞次定

律可知，從左向右看，金屬環(huán)中感應電流沿順時針方向，故C正確。故選C。

4.某同學設計了如圖甲所示的電路來對比電感線圈和小燈泡對電路的影響，電路兩端電壓U恒定，A2

為完全相同的電流傳感器。某次實驗中得到通過兩電流傳感器的電流圖像如圖乙所示。關于該實驗，下列

說法正確的是（）

A.該實驗演示的是通電自感現象

B.線圈的直流電阻大于燈泡的電阻

C.斷開開關后，小燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅

D.乙圖中的。曲線表示電流傳感器A1測得的數據

【答案】C

【詳解】A.由圖像乙得，從計時開始兩條支路都存在電流，分別是。和好斷開K后瞬間，線圈的電流要

減小，于是線圈中產生自感電動勢，阻礙自身電流的減小，電流逐漸減小為零，因此本實驗是：開關斷開,

電路中產生了感應電流，演示斷電自感現象，故A錯誤；

BCD.斷開開關前后的一小段時間內，通過自感線圈的電流方向是不變的，則自感線圈所在支路的電流如

曲線。所示，乙圖中的曲線。表示電流傳感器A?測得的數據，n/.>h說明線圈的直流電阻是小于燈泡的

電阻的；斷開開關之前通過線圈的電流大于通過小燈泡的電流，則斷開開關后，線圈產生自感電動勢阻礙

電流減小，線圈相當于電源，由于線圈、電流傳感器和燈泡重新組成【可路，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄

滅，故C正確，BD錯誤。故選C。

5.如圖所示，豎直平面內固定一足夠長絕緣直桿，傾角為37。，桿處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向

里，磁感應強度大小為2T,桿上套一個帶負電的環(huán)，電荷量為1C,質量為1kg,環(huán)與絕緣直桿間的動摩擦

因數〃=0.5。將環(huán)由靜止釋放向下滑動，g取則小環(huán)的最大速度為（）

XXXXXX

XXXXX/?X

XxxX^<XX

xxXXXXX

A.4m/sB.6m/sC.8m/sD.lOm/s

【答案】D

【詳解】環(huán)由靜止釋放向下滑動時，對環(huán)受力分析由平衡條件、滑動摩擦力大小公式及牛頓第二定律可得

wgsin(9-//(mgcos0-qvB)=ma小環(huán)的速度增大，加速度也隨之增大，桿對小環(huán)的支持力逐漸減小直至反

向(垂直桿向下)，此時，再對小環(huán)受力分析可得mgsin。-〃(g或-mgcos6)=/n?隨著小環(huán)的速度增大，加

速度減小，當小環(huán)加速度減小至()時，小環(huán)的速度取最大值，對小環(huán)受力分析及平衡條件可得

相gsinO-M#，/-〃?gcos0)=0代入數據解得％=10m"故選D。

6.將一根絕緣均勻硬質導線制成如圖所示的兩個相連的圓形線圈，大小圓形線圈的半徑之比為2”，將線

圈垂直于磁場方向放入足夠大的磁場中(圖中未標出)，磁場的磁感應強度隨時間均勻增加。若小圓形線圈

產生的電動勢大小為IV,則整個線圈產生的電動勢為()

A.5VB.4VC.3VD.2V

【答案】A

AD

【詳解】大小圓形線圈的面積之匕為4:1,根據E=——S可知大小圓形線圈的感應電動勢之比為4:1,則大

線圈中的感應電動勢為4V,由于兩線圈中的感應電動勢同向，可知整個線圈產生的電動勢為5V。故選A。

7.如圖所示電路中，〃八處為定值電阻，必為滑動變阻器，C為電容器，電表均為理想電表。閉合開關S

電路穩(wěn)定后，一帶電液滴在電容器。中恰好靜止，當滑動變阻器心的滑片白。端向力端滑動的過程中，理

想電表的示數分別用/、■和％表示，理想電表的示數變化量分別用△/、和表示，下列正確的

是()

C.牛變大

D.名的絕對值不變

A/

【答案】D

【詳解】AB.滑動變阻器心的滑片自。端向端滑動的過程中，滑動變阻器阻值減小，總電阻減小，總電

流變大，所以理想電流表的小數變大，根據“串反并同”可知電容兩端電壓減小，場強減小，重力大于電場

力，帶電液滴在電容器中會下降，故AB錯誤；

C根據歐姆定律可知與=半

因為Q不變，所以乎不變，故C錯誤；

D.根據%=￡—/（凡+「）

可知等的絕對值表示（鳥十一），即不變，故D正確。

故選D。

8.細胞電轉染的原理簡化如圖所示，兩帶電的平行金屬板間，由于細胞的存在形成如圖所示的電場。其中

實線為電場線，關于歹軸對稱分布。虛線為帶電的外源DNA進入細胞膜的軌跡，M、N為軌跡上的兩點，P

點與N關于y軸對稱，下列說法正確的是（）

A.DNA分子可能帶正電

B.N、P兩點的電場強度相同

C.A/點的電勢與N點的電勢相等

D.DNA分子在M點的電勢能比在A，點大

【答案】D

【詳解】A.由DNA分子的運動軌跡可知DNA分子受到指向曲線凹側的電場力，且電場力方向與電場線

方向相反，所以DNA分子帶負電，故A錯誤；

B.N、P兩點的電場強度方向沿該點處電場線的切線方向，方向不相同，故N、P兩點的電場強度不同，

故B錯誤；

C.沿著電場線電勢降低，故M點的電勢低于N點的電勢，故C錯誤；

D.由軌跡可知，DNA分子由“向N運動的過程電場力做正功，電勢能減小，故DNA分子在M點的電勢

能比在N點大，故D正確。

故選D-

9.真空中有一靜電場，其在x軸正半軸的電勢。隨x變化的關系如圖所示，則根據圖像可知（）

B.占處與％處的電場強度方向相同

C.若正的試探電荷從占處移到々處，電場力一定做正功

D.該電場有可能是處在O點的正的點電荷激發(fā)產生的

【答案】BC

【詳解】A.。-x圖像中，曲線上任意一點的切線的斜率表示電場強度?！ㄌ幥芯€的斜率不為零，故電場

強度不為零，A錯誤；

B.由圖像知陽處與馬處的切線斜率同為負值，電場強度的方向相同，故B正確；

C.若正的試探電荷從占處移到七處，電場力做功為匹=4%-。叼）＞0

則電場力一定做正功，故C正確：

D.若該電場是處在。點的正的點電荷激發(fā)產生的，離電荷越遠，電場強度應越小，W-x圖像的斜率也此

逐漸變小，而在圖中。點向右，切線斜率卻變大，故該電場不可能是處在。點的正的點電布激發(fā)產生的,

故D錯誤。

故選BCo

10.如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置

于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連。帶電粒子在磁場中運動的動能線隨時間/的變化規(guī)律如圖乙所示，

若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是()

A.在線一，圖中應有。一3=?-，2=4

B.高頻電源的變化周期應該等于2&-

C.粒子加速次數越多，粒子最大動能越大

D.加速不同的粒子獲得的最大動能可能相同

【答案】ABD

【詳解】A.粒子在磁場中的偏轉周期丁=尊粒子每加速一次后會在磁場中偏轉半個周期的時間所以

qB

-4="3一-4=5，A1E確；

B.高頻電流的變化周期與粒子在磁場中偏轉周期相同，所以7=B正確；

CD.根據R=知當粒子的偏轉半徑等于D盒半徑時，粒子的速度最大，此時粒子的最大速度

qB

v

mm

則粒子的最大動能=l//n?="血可知最大動能與加速次數無關，且加速不同的粒子，只要粒子的工

22mm

相同，則最大動能相同，C錯誤，D正確。故選ABD。

11.如圖，由兩個線段和一個半圓組成的邊界COEFG,COR7與圓心在同一直線上，邊界及邊界上方存在

垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為&E為圓弧邊界最低點，。處有一個粒子源，能在紙面內

發(fā)射各種速率的帶負電粒子，且粒子速度方向與邊界。的夾隹均為60。，圓弧半徑及CQ距離均為幾粒

子比荷的絕對值均為鼠不計粒子重力及粒子間相互作用力，下列說法正確的是()

A.粒子能從圓弧邊界射出的最大速率為

B.粒子若從E點飛出磁場，則粒子在磁場中運動的時間最長

C.粒子在磁場中運動的最長時間為二

kB

D.粒子的速度越大，則粒子在磁場中運動的時間越短

【答案】AC

【詳解】A.粒子能從圓弧邊界射出的最大速率時，應從廠點射出，幾何關系可知/=」^二=百火

cos30

因為qvB=m—>—=A'聯立解得y=下）kBR，故A正確；

rm

B.則粒子在磁場中運動的時間最長時，軌跡圓弧所對應的圓心帶最大，則弦切角最大，故射出點與C點的

連線應與邊界圓弧相切，而不是E點，故B錯誤；

C.則粒子在磁場中運動的時間最長時，軌跡圓弧所對應的圓心帶最大，則弦切角最大，故射出點與。點的

連線應與邊界圓弧相切，此時圓心角為180。，故運動時間，=彳7=彳'手=白，故C正確：

D.粒子速度越大，在/、G之間射出，則時間不變。故D錯誤。故選AC。

12.如圖所示，488是正四面體的四個頂點，在頂點8、。分別固定有帶電荷量為+。的點電荷，。點為

8C邊的中點。取無限遠處電勢為零，不考慮電子和試探電荷對電場的影響，則下列說法正確的是（）

A.。點的電勢高于4點的電勢

B.A點的電場強度等于。點的電場強度

C.將電子從。點沿直線移動到。點，電場力一直做正功

D.將一帶正電的試探電荷從力點沿力。邊移動到。點，電場力先做負功后做正功，總功為零

【答案】AD

【詳解】A.根據幾何關系可知，。點為4c中點，直線力。是線段8C的中垂線，沿電場線電勢降低，根據

等量正點電荷電場分布特征可知，。點電勢大于力點電勢，故A正確：

B.根據幾何關系可知，力、。點點0點的距離相等，根據等量正點電荷電場分布特征可知，4、。兩點的電

場強度大小相等，方向不同，所以電場強度不同，故B錯誤；

C.根據等量正點電荷電場分布特征可知，電子由O點沿直線移動到加點過程，電場力方向與目場強度方向

始終相反，則電場力一直做負功，故c錯誤；

D.將一帶正電的試探電荷從4點沿4。邊移動到。點，試探電荷到。點間距先減小后增大，試探電荷所

受電場力先做負功后做正功，由于04等于OO,根據對稱性可知，總功為零，故D正確。故選AD。

二、實驗題：本題共2小題，共14分。

13.某實驗小組要測量某一未知金屬絲的電阻率。

（1）某次用游標卡尺測量金屬絲直徑，示數如圖所示，則金屬絲的直徑為mm；

（2）該小組選用伏安法測量金屬絲的電阻，在測量之前，如圖平所示用歐姆表“xlO”倍率大致測量電阻阻

值，則金屬絲阻值%=Q,實驗室現有器材：電源（3V,內阻不計）、電流表（量程為0-0.3A,內

阻為1Q）、電壓表（量程為0?3V,內阻約為10kQ）,滑動變阻器（0?10C）,要求電壓可以從0開始調節(jié),

則下列電路圖最合適的為

（3）選用合適的電路圖后，求出金屬電阻和電阻率,已知金屬絲接入電路的長度為/,半徑為廠，電流表阻

值為仆。電流表示數為/時，電壓表示數為U,由此可計算得出金屬絲的電阻率0的表達式為（用

題中所給的字母表示)。

【答案】3.6120D

II

【詳解】(1)口]10分度游標卡尺的精確值為01mm,由圖可知金屬絲的直徑￡>=3mm+6xO.lmm=3.6mm

(2)[2]由F歐姆表選擇“xlO”倍率,故金屬絲阻值&=10xl2Q=120Q

[3]由于要求電壓可以從。開始調節(jié)，所以控制電路應選擇分壓式接法，而由于電流表的內阻已知，所以電

流表應該選擇內接法，故選D。

(3)[4〕由分壓原理可知，電阻絲兩端電壓為UR=U-/H\

由歐姆定律可知，金屬絲的電阻&=牛=與區(qū)

由電阻定律可知凡二夕4

nr

故電阻率為0=乃〃2([""A)

14.新能源汽車使用的電源大多數由鋰離子電池串聯而成，某物理實驗小組想通過實驗測量某個新型鋰電

池組的電動勢和內阻，具體進行了以下操作：

(1)為完成本實驗，需要將實驗室內量程為4V、內阻為4kQ的電壓表改裝成量程為40V的電壓表使用，則

需串聯一個阻值為kQ的定值電阻段。

(2)咳小組設計了如圖1所示電路圖進行實驗，正確進行操作，利用記錄的數據進行描點作圖得到如圖2所

示的4的變化圖像，其中U為圖1中電壓表的讀數，R為電阻箱的讀數，圖中。=L。，/)=0.3,c=2.0o

fjI\

若忽略電壓表分流帶來的影響，由以上條件可以測出電池組的電動勢￡=V,內阻/=Q

(計算結果均保留一位小數)。

(3)若考慮電壓表分流帶來的影響，則上述第(2)間中的測量值與真實值相比：電池組電動勢的測量值

(填“偏大”、"偏小或"無影響”)，內阻的測量值(填“偏大”、"偏小'’或"無影響”)。

【答案】⑴36(2)33.31.2(3)偏小端小

40-4

【詳解】（1）串聯的電阻&=^^x4kC=36kQ.

4

（2）[1][2]根據電路規(guī)律可知10U=E-學,,變形可得圖像方程4=?+學』則人與故E=33.3V且

RUEERE

10ra-b..

--=故r=1.2Q>

Ec

（3）[1]⑵考慮電壓表分流，10U=%-與々則1=31+言]+:&4貝朋=311+*故

IARv）UE八%）七其R”%J

E測<與%，偏小且詈^*二人上故&<%,偏小。

匕，c

三、計算題：本題共4小題，共38分。

15.法拉第圓盤發(fā)電機是人類歷史上第一臺發(fā)電機，揭開了機械能轉化為電能的序幕。學習后某同學設計

了如圖所示的發(fā)電裝置.，令半徑為/?的導電圓環(huán)（電阻不計）繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心。的金屬軸以

角速度0逆時針勻速轉動.在圓環(huán)圓心角NMON=I20。的范圍內（兩條虛線之間）分布著垂百圓環(huán)平面向外、

磁感應強度大小為夕的勻強磁場，圓環(huán)上接有電阻均為H的三根金屬輻條。力、OB、OC,輻條互成120。

角。圓環(huán)的邊緣通過電刷P和導線與一阻值也為R的定值電阻相連，定值電阻的另一端通過導線接在圓環(huán)

的中心軸上。在圓環(huán)勻速轉動過程中，求：

（1）福條轉至圖示位置時OC上電流方向：

（2）端條切割磁感線產生的電動勢；

（3）尋電圓環(huán)轉動一周，流過定值電阻A的電荷量。

【答案】（1）電流方向由。流向C

⑵;8"

【詳解】（1）輻條轉至圖示位置時，右手定則可知電流方向由。流向C

（2）輻條切割磁感線產生的電動勢為E=Brq=；Bcor-

D

（3）在磁場之外的兩根輻條與定值電阻R并聯，則外電阻為］

E_3BF（D

總電流~R~8/?

K+一

3

則流過定值電阻及的電流大小為八二'/=交?

R38R

22

導電圓環(huán)轉動一周，流過定值電阻火的電荷量為4=。7=鬻?蜉=瞽

16.某同學在學習了磁場對電流的作用后產生想法，設計了一個簡易的“電磁秤”。如圖（a）所示兩平行金

屬導軌8、火間距為L=O」m,與電動勢為￡0=9V內阻不計的電源、電流表（量程0~3A）、開關S、滑

動變阻器/?（阻值范圍為0~100。）相連，質量為A/=0.05kg,電阻為R0=2Q的金屬棒MN垂直于導軌放置

構戌閉合回路，回路平面與水平面成6=30。角，垂直接在金屬棒中點的輕繩與導軌平面平行，跨過定滑輪

后另一端接有秤盤，空間施加垂宜于導軌平面向上的勻強磁場，在秤盤中放入待測物體，閉合開關S,調節(jié)

滑動變阻器，當金屬棒平衡時，通過讀取電流表的讀數/就可以知道待測物體的質量機。機與/的圖像如圖

（b）所示，其余電阻，摩擦以及輕繩質量均不計，重力加速度且取10m/s?,求：

⑴求秤盤的質量加0；

（2）求此“電磁秤”的稱量物體的最大質量。

【答案】（1）犯）=0.03kg

⑵叫1ax=0145kg

【詳解】（1）電流方向N,根據左手定則，金屬棒所受安培力方向沿導軌向下，對金屬棒與秤盤和盤

上的待測物體進行分析，根據平衡條件有（〃?+〃7。）8=崛出。+8〃

結合題中數據,解得吁0.025-%+0.018/

結合圖像有/w=0.05/-0.005

聯立解得%=0.03kg

(2)結合上述，根據〃L/圖像有0.0出=鬻

解得4=5T

結合上述可知，當滑動變阻器接入電阻為0時，回路中電流最大達到4.5A>3A,超電流表量程，故電流最

大值/max=3A

此時金屬棒所受安培力最大，結合上述可知，此時待測物體質蜃最大(〃?max+〃?o)g=%sin?+B/g/

解得物體的最大質量叫ax=0145kg

17.如圖所示，在04Vp區(qū)域可施加豎直向上的勻強電場，在跖VP右側有垂直紙面向里、磁感應強度大小

為8的勻強磁場，擋板MN右側是粒子接收器。從。點沿。。向右射出質量為加、電荷量為+4的帶電粒子,

粒子射入的初速度為%,MN、NP、。。的長度滿足乙八,二L〃=立￡加，不計粒子的重力。已知當Q4N?

⑴求八甲的長度d；

(2)若勻強電場的電場強度大小E=崢，求粒子打到粒子接收器的位置；

(3)求(2)中從。點至打到粒子接收器的運動時間乙

【答案】⑴華

qB

(2)粒子剛好打到M處

⑶卜

3qB

【詳解】(1)當。1NP區(qū)域不加電場時，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心刀，如圖所示,

根據牛頓第二定律有q%B=m

解得軌道半徑〃=隼

qB

則NP的長度4=2〃二空a

qB

?一r2d4〃?%

(2)由題目知名「二e=原

粒子在電場中水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，水平方向%/>=%乙

解得「/二痂

口

豎直方向，加速度〃一夕丁_3夕8%

ci------------------

mm4/n

豎直方向速度V,="尸嚕,儡=6%

豎直方向的位移必?喑(溫「篝=d

也即粒子剛好從N點進入磁場，粒子進入磁場時的合速度丫=府彳=和彳&I=2%

速度方向與水平方向夾角0，滿足lan8=±=JJ

%

解得0=60。

粒子在磁場中，洛倫茲力提供向心力，qvB=m-

R

.cmv2wv

解得R二『rft

qBqB

所以粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關系，粒子在磁場中做圓周運動的圓心角也為60。，則粒子在磁場中

運動的豎直偏移量Ay=R=警1=d

(出

即粒子剛好打到M處。

⑶粒子在磁場中圓周運動的圓心角為6。。，圓周運動的周期［需

71

則粒子在磁場中運動的時間為/二二】丁二m?

22兀63qB

所以總的運動時間為粉端號h

18.如圖甲所示，“日”字形單匝線框平放在粗糙的水平桌面上，線框可以看作兩個正方形，正方形的每條

邊長為L=0.3m,線框總質量〃?=02kg,其中&6=/如=&/=火=0.1。，其余邊不計電阻，線框與桌面間動摩擦

因數〃=0.5。