江苏省盐城市五校联考2023-2024学年高二下学期3月月考试题物理

2023/2024学年度第二学期联盟校第一次学情调研检测高二年级物理试题（总分100分考试时间75分钟）注意事项：1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置，否则不给分．2.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上．3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上，作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其单项选择题：（本大题共11个小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请在答题纸的指定位置填涂答案选项.）1．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（）A．穿过线圈a的磁通量减小 B．从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流 C．线圈a有收缩的趋势 D．螺线管b对线圈a有吸引作用2．如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（）A．磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥B．磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角） C．磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角） D．磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生3．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）A．甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B．乙图可判断出A极板是发电机的负极 C．丙图可以判断出只有带正电的粒子才能沿直线穿过速度选择器，带负电的粒子不行D．丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势高4．如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（）A．开关S由断开变为闭合时，A、B同时变亮，之后亮度都保持不变 B．开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮 C．开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭 D．开关S由闭合变为断开时，A、B都闪亮一下后熄灭 5．如图所示质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M在磁场中的运动时间比N长6．水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图所示，产生的情况是（）A．悬线上的拉力没有变化 B．悬线上的拉力变小C．条形磁铁对桌面压力变大D．条形磁铁对桌面压力变小7．图甲是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图乙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行，线圈中电流越大磁场越强。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹是圆形。下列操作一定能使电子束径迹半径变大的是（）A．增大U同时减小I B．增大U同时增大IC．减小U同时减小I D．减小U同时增大I8．如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2L，以磁场左边界为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方形金属线框abcd，在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框cd边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框ab边两端的电压Uab、线框所受安培力F、穿过线圈的磁通量Φ随位移x的变化图象正确的是（）A．B．C．D．9．某带电粒子垂直射入匀强磁场，粒子使沿途的空气电离，动能逐渐减小，一段径迹如图所示。若粒子带电量不变，重力不计，下列说法正确的是（）A．粒子从a到b运动，带正电 B．粒子从a到b运动，带负电 C．粒子从b到a运动，带正电 D．粒子从b到a运动，带负电10．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R。已知电场的电场强度为E，方向竖直向上；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（）A．液滴的重力和电场力平衡 B．液滴带负电C．液滴顺时针运动 D．液滴运动速度大小为gR11．如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。边长为L的正方形线框abcd的总电阻为R。除ab边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且cd边保持不动，杆ab的质量为m。将线框拉至水平后由静止释放，杆ab第一次摆到最低位置时的速率为v。重力加速度为g，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是（）A．a端电势始终低于b端电势 B．杆ab中电流的大小、方向均保持不变 C．安培力对杆ab的冲量大小为B2D．安培力对杆ab做的功为1二．实验题（共1小题，计15分.请把答案写在答题纸的指定位置上．）12．小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则M连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”），N连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，小华同学发现当他将开关闭合瞬间，灵敏电流计向左偏转，则他保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向（选填“左”、“右”）偏转，由此可以判断。A.滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转B.线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转C.滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的（选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。三．解答题：（本大题共4小题，共41分，请在答题纸指定的区域内作答，解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤．）13．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1000匝，线圈面积S＝400cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求：（1）第4s时线圈的磁通量；（2）前4s内通过线圈回路的电流。14．如图所示为某质谱仪的构造原理图。现让质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子，经加速电场加速后，以速率v0进入速度选择器。速度选择器的平行金属板之间有相互正交的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场（图中均未画出）。该粒子恰能沿直线通过，并从平板S上的狭缝P进入磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，在磁场中运动一段时间后，最终打在照相底片上的A点。底片厚度可忽略不计，且与平板S重合。空气阻力、粒子所受的重力均忽略不计。求：（1）速度选择器中匀强电场的电场强度的大小E；（2）照相底片上A点与狭缝P之间的距离L。15．如图所示，导体框架的平行导轨间距d＝1m，框架平面与水平面夹角α＝30°，框架处于匀强磁场中且足够长。匀强磁场方向垂直框架平面向上，磁感应强度的大小B＝0.2T，导体棒ab的质量m＝0.2kg，R＝0.1Ω，导体棒水平跨在导轨上，与导轨接触良好，从静止开始无摩擦滑动，其它电阻不计。（g取10m/s2）求：（1）导体棒ab下滑的最大速度的大小（2）导体棒以最大速度下滑时，ab棒上的电热功率。（3）若导体棒从静止开始至最大速度过程中通过导体回路的电量为1.6C，回路产生的焦耳热是多少？16．如图所示，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小不相等；在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度E大小未知。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，OP之间的距离为d，并恰好与y轴的正方向成45°角进入第Ⅰ象限的磁场，然后垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场，粒子重力不计。求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子在第Ⅰ象限内磁场中运动的时间t；（3）已知粒子恰好垂直于y轴从第Ⅳ象限飞出，求第Ⅳ象限内磁场强度的大小。选择题（每题4分，计44分）题号1234567891011答案CABCADABDAD实验题（每空3分，计15分）12（1）c，a；（2）右，B；（3）磁通量的变化率。解答题解：线圈面积S＝400cm2＝0.04m2，（1）由图乙所示图象可知，t＝4s时B＝0.4T，第4s时线圈的磁通量：Φ＝BS＝0.016Wb（2分）（2）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E＝nΔΦΔt=nΔBΔtS感应电流：I=ER+r=0.4A解：（1）因为粒子恰能通过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力和洛伦兹力为一对平衡力，即：qE＝qv0B1（2分）解得：E=v0（2）粒子在B2磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则：qv0B2＝mv02L＝2R解得：L=2mv解：（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势E＝Bdv，感应电流：I=导体棒受到的安培力F＝BId=导体棒匀速运动时速度最大，由平衡条件得：mgsinα=B2代入数据解得最大速度大小：v＝2.5m/s（2分）导体棒以最大速度下滑时感应电动势E＝Bdv＝0.5V（2分）ab棒上的热功率P=E2R（3）由法拉第电磁感应定律得：E=ΔΦΔt=通过回路的电荷量：q=解得导体棒下滑的距离 x＝0.8m（2分）从导体棒开始下滑到最大速度过程，由能量守恒定律得：mgxsinα=代入数据解得回路产生的焦耳热：Q＝0.175J（2分）