精品解析：2022届天津市南开中学高三（上）第三次月考物理试题

天津市南开中学2022届高三年级第3次月考 物理学科试题 第I卷 一、单项选择题（每题5分，共25分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A. 时，穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动一周，电流方向改变一次 C. 线圈中电动势的有效值为311V D. 线圈中交变电流的频率为100Hz 2. 如图所示，一理想变压器ab端接交流电源，电阻R1的阻值是R2的两倍，接通电源后R1的功率为是R2功率的一半，则变压器原副线圈的匝数比n1∶n2为（　　） A. 2 B. C. 4 D. 2 3. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位之间的关系．如关系式既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效．现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、J（焦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）、T（特），由它们组合成的单位都与V（伏）等效的是（ ） A. J/C和N/C B. J/C和 C. W/A和 D. 和 4. 如图所示，在水平连线MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，在MN上方有水平向里的匀强磁场。两个质量和带电量均相等的带正电的粒子A、B，分别以水平初速度、从PQ连线上O点先后进入电场，带电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别为和，前两次穿越连线MN时两点间的距离分别为，和，粒子重力不计，则（ ） A. 一定小于，一定等于 B. 一定小于，可能小于 C. 可能等于，一定等于 D. 可能等于，可能小于 5. 某些物质在低温下会发生“零电阻”现象，这被称为物质的超导电性，具有超导电性的材料称为超导体。根据超导体的“零电阻”特性，人们猜测：磁场中的超导体，其内部的磁通量必须保持不变，否则会产生涡旋电场，导致超导体内的自由电荷在电场力作用下不断加速而使得电流越来越大不可控制。但是，实验结果与人们的猜测是不同的：磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即内部没有磁通量，超导体的这种特性叫做“完全抗磁性”（迈斯纳效应）。现在有两个实验方案：（甲）如图所示，先将一个金属球放入匀强磁场中，等稳定后再降温使其成为超导球并保持低温环境，然后撤去该磁场；（乙）先将该金属球降低温度直至成为超导球，保持低温环境加上匀强磁场，待球稳定后再将磁场撤去。根据以上信息，试判断上述两组实验中球内磁场的最终情况是下图中的哪一组？（　　） A. B. C. D. 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 如图，倾角为光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下，它们的宽度均为L，一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场恰好做匀速运动，ab边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动，重力加速度为g，则（　　） A. 在ab进入上部磁场过程中的电流方向为abcba B. 当ab边刚越过边界ff′时，线框的加速度为gsin C. 当ab边进入下部磁场再次做匀速运动时，速度为 D. 从ab边进入磁场到ab边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中，减少的动能小于线框中产生的焦耳热 7. 如图所示，一绝缘容器内部为长方体空腔， 容器内盛有NaCl水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合开关后（　　） A. M处钠离子浓度大于N处钠离子浓度 B. M处氯离子浓度小于N处氯离子浓度 C. M处电势高于N处电势 D. P管中液面高于Q管中液面 8. 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图所示，D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中，A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出。该回旋加速器可将原来静止的粒子（氨的原子核）加速到最大速率v，使它获得的最大动能为Ek。若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器（　　） A.