2010-2023历年河北省邢台一中高二上学期第二次月考物理试卷(带解析)

2010-2023历年河北省邢台一中高二上学期第二次月考物理试卷（带解析）
第1卷
一.参考题库(共10题)
1.（10分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为
，M和P之间接入电动势为的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为，电阻为的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问：
(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（6分）
(2)若的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，
的大小至少为多少？此时的方向如何？（4分）
2.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是在地磁场作用下在水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为
时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)
A．
B．
C．
D．无法确定
3.有四个电源，电动势均为8V，内阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω，今要对
的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大
A．1Ω
B．2Ω
C．4Ω
D．8Ω
4.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。

为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。

流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。

图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。

现于流量计所在处加磁感强度为
的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。

当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻的电流表的两端连接，
表示测得的电流值。

已知流体的电阻率为
，不计电流表的内阻，则可求得流量为
A．
B．
C．
D．
5.如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成
角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场．小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4
m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中
A．小球通过b点时的速度小于2 m/s
B．小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等
C．小球的电势能一定增加
D．小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功
6.（10分）利用以下器材测定干电池的电动势和内电阻：
A待测干电池两节B电流传感器
C电压传感器D电阻箱R（0~20Ω，2 A）
E电阻R0（2 000Ω）F开关和导线若干
某同学设计了如图甲所示的电路来完成实验。

（1）实验中应该选用的传感器是_______________（填写字母序号）（2分）（2）当开关K闭合之前，电阻箱的阻值应调到______________（选填最大、最小）（2分）
当电阻箱的阻值变小时，传感器的读数将___________（选填变大、变小、不变）（2分）
（3）图乙为该同学利用测出的实验数据通过计算机绘出如图所示的图线。

（为电阻箱的阻值示数，
为保护电阻），则由图线可得被测干电池的电动势E＝________V（2分），内阻r ＝________Ω。

（2分）（答案保留两位有效数字）
7.（10分）如图所示，电源的电动势，电阻
，电动机绕组的电阻
，电键S1始终闭合。

当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求
（1）电源的内电阻；（3分）
（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。

（7分）
8.如下图所示，在半径为的圆形区域内充满磁感应强度为
的匀强磁场，MN是一
竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为，质量为，速度为
的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是
A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打到MN上
B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D．只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打到MN上
9.（14分）如图所示，真空中有以为圆心，半径为
的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，在
的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为，已知质子的电荷量为，质量为，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。

求：
（1）质子射入磁场时速度的大小；（3分）
（2）沿与x轴正方向成
角射入磁场的质子，到达y轴所需的时间以及到y轴的位置坐标。

（11分）
10.关于磁感应强度，下列说法正确的是
A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
B．由
可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
第1卷参考答案
一.参考题库
1.参考答案：(1)mg－(2)
方向水平向右试题分析：从b向a看侧视图如图所示
(1)水平方向：F＝F A sin θ①
竖直方向：F N＋F A cos θ＝mg②
又F A＝BIL＝B L③
联立①②③得：F N＝mg－，F＝.（6分）
(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有F A＝mg
B min＝，根据左手定则判定磁场方向水平向右．（4分）
考点：考查受力平衡和对安培力的判断
点评：明确导体棒受到安培力作用，能够利用左手定则判断和求解安培力，能够结合受力平衡的方法求解涉及安培力的问题
2.参考答案：B试题分析：由题意知，导线中电流的磁场与地磁场方向垂直，小磁针指向为合磁场方向，磁场合成情况如图所示，
易知tanθ=．则左偏30°、60°时对应的表达式为tan30°=，tan60°=
，又因为直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，则当小磁针左偏60°时，通过导线的电流为3I．故C正确
考点：考查磁感强度的矢量性
点评：明确磁感强度的合成遵循平行四边形定则，理解小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，了解地磁场的南北半球分布
3.参考答案：A试题分析：由可知，R上消耗的功率
，由此判断P是r的单调减函数，所以就题设条件而言，r取1Ω时P 有最大值，应选A
考点：考查电源输出功率的判断
点评：在判断外电阻功率何时最大的问题时，要注意哪些是变量，哪些是不变量
4.参考答案：A试题分析：设管中流体的流速为v，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt，这样如下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面，
设此横截面积为S，则画线的流体体积ΔV=SvΔt，除以时间Δt，则得到流体在该
管中的流量为Q=
=Sv.对于题干所给的流量计，横截面积S=bc，故流过流量计的流量Q=vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速.
当可导电流体稳定地流经流量计，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度，
c是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，如下图所示，则将有电流流过闭合电路，这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势，如下图所示，电阻包括外接的电阻R
和可导电流体的电阻r=ρ这样根据欧姆定律，得到闭合电路中的电流等于I=
Q= vbc =
考点：考查对电磁流量计的理解和应用
点评：本题实质上是有关磁与电传感装置的计算题，综合性强、能力要求高，处理该类问题时要注意从分析粒子受力和力的变化入手
5.参考答案：D试题分析：无论小球带正电还是负电，速度增大，摩擦力逐渐增大，加速度减小，都是做加速度逐渐减小的加速运动，最终受力平衡而作匀速运动，可知D对；
考点：考查力与运动的关系
点评：本题难度中等，能够处理好速度与洛伦兹力的关系、沿着杆的方向和垂直杆的方向的合力变化是本题重点考察的能力
6.参考答案：（1）C （2）最大；变小（3）2.9；
7.3（其它数据均不得分）试题分析：（1）传感器与电阻箱并联，知道支路电压就能求得电阻箱所在支路电流，所以传感器选择电压传感器（2）当开关K闭合之前，电阻箱的阻值应调到最大位置，使电路中电流最小，当电阻箱的阻值变小时，由串联分压可知并联段分得的电压减小（3）由闭合电路欧姆定律可知
，图像与纵坐标的交点为电源电动势
的倒数，所以E=1/0.34=2.9V，图像的斜率表示r/E，所以电源内阻r=7.3Ω
考点：考查闭合电路欧姆定律的应用
点评：本题难度较大，考查电学实验基础、传感器的认识、仪器的选择，还有应用数学方法求解物理问题
7.参考答案：（1）r=1Ω（2）
W试题分析：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则
，（2分）
代入数据可以解得，r=1Ω（1分）
（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则，
解得，U=84V
由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir，
代入数据，得I=26A（3分）
流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，A，
而I1+I2=I，所以I2=22A，
由，
代入数据得，W（4分）
考点：考查闭合电路欧姆定律和非纯电阻电路的问题
点评：本题重点考查了非纯电阻电路的功率分配问题，应明确在非纯电阻电路中欧姆定律不再适用，应根据能量守恒定律求解
8.参考答案：D试题分析：沿半径射入必沿半径射出，但不一定垂直打在MN上，A错；同理B错；只要速度满足
，粒子的偏转半径等于磁场半径，由几何关系可知沿不同方向入射的
粒子出射后均可垂直打在MN上，D对；速度不同的粒子，周期相同，所以圆心角越大偏转时间越大，速度越小圆心角越大，时间越长，C错
考点：考查粒子在有界磁场中的偏转
点评：明确粒子在磁场中的运动时间取决于圆弧所对的圆心角大小，该类型题一定要结合几何知识求解
9.参考答案：（1）（2）
试题分析：（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有得
（3分）
（2）质子在磁场中转过角后从P点垂直于电场线进入电场，如图
则在磁场中运动三分之一周期，所以（2分）
出磁场后进电场之前做匀速直线运动，由几何关系可得
所以（3分）
进电场后由几何关系可得
所以；（2分）
（1分）
在电场中所以（3分
考点：考查带电粒子在复合场中的运动
点评：本题算是粒子在交替复合场中的运动，通过受力分析入手，明确粒子在各个过程中的运动轨迹，按相关孤立场中的偏转规律求解，由于涉及到多过程，使得本题难度增大，可见拆分多过程问题的能力也是需要锻炼和提高的
10.参考答案：D试题分析：安培力的大小与B、I、L的大小有关系，还与B与I的夹角有关系，A错；公式B=F/IL只是一个计算式，磁感强度是磁场本身的性质，与放不放电流没有关系，B错；当电流与磁场方向平行时所受安培力为零，但磁场不一定为零，C错；人们规定小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向，D对；
考点：考查对磁感强度的理解
点评：能够理解磁感强度为磁场本身的性质，明确安培力大小的决定因素。