精品解析：上海市华东师范大学第三附属中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷（等级考）

华东师大三附中2023学年第二学期第一次阶段检测 高二物理试题（等级考） 时间：60分钟 满分：100分 综合题一 2017年6月20日，高475米的武汉绿地中心高楼旁的公寓楼外墙上，体重80公斤的试验人员利用依附于建筑外墙的逃生轨道，从高处以1.5米/秒的速度下降，并安全抵达地面，标志着中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功。如图1所示，试验中技术人员身绑安全带，双手握住带有磁铁的逃生装置的两个把手下降。 我们可以将下降过程进行如下建模：一根足够长的空心铜管竖直放置，使一枚直径略小于铜管内径，质量为M的圆柱形强磁铁从管内某处由静止开始下落，如图2所示。已知重力加速度g，强磁铁在管内运动时，不与内壁接触，不计空气阻力。 1. 结合楞次定律、牛顿运动定律分析说明强磁铁的运动情况。 2. 该情景中的定量计算非常复杂，但我们可以利用学过的知识来对下述问题进行分析。实验中测得强磁铁在铜管中下落的最大速度为； （1）设强磁铁从静止开始下落时t=0，其下落过程中，速度大小随时间t变化关系图线是（ ） （2）图2中，强磁铁达到最大速度后铜管热功率为___________； （3）强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，且强磁铁周围铜管的有效电阻是恒定的。当强磁铁的速度为时，它受到的电磁力为________，加速度为________。 综合题二 3. 静电现象 静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电除尘、静电喷雾静电复印等，也有需要防范的一面。 （1）下列属于静电防范的是（　　） A. 静电喷雾 B. 静电复印 C. 安装避雷针 D. 静电除尘 （2）在百米决赛时，甲、乙两位计时员同时记录第一名的成绩，甲看到发令枪的烟雾时开始记时，乙听到发令枪响开始记时，当运动员到达终点，甲、乙同时停止计时。那么（　　） A. 甲、乙记录的时间相同 B. 甲所记录的运动员成绩更准确 C. 乙记时员所记录的时间偏长 D. 发令枪设在终点可以避免运动员成绩记录产生误差 （3）如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，a、b、c是其中一条路径上的三点，b是a、c的中点，则： ①请在图中用实线画出通过a点和c点的两条电场线；（ ） ②液滴在a点的加速度______在c点的加速度；液滴在a点的电势能______在c点的电势能（均选涂： A.大于 B.等于 C.小于）； ③用虚线在ac间定性画出一个等势面，使相邻等势面间的电势差相等。（ ） （4）小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。 ①曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的（ ） A.电压 B.电容 C.电量 D.电阻 ②（多选）小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有（ ） （5）两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为d，其电容为C，与电压恒为U的电源相接。求： ①A板带电量； ②若有带电量为-q的液滴悬浮在板间不动，重力加速度为g，求液滴的质量； ③从A板中心O以速率往各个方向射出一批质量为m、带电量为q正电荷，若重力不计，电荷运动的过程中只考虑电场力做功，则电荷到达B板时的速度大小是否相同？部分粒子到达O点正下方的B板处时速度大小是多少？ 综合题三 4. 洛伦兹力演示仪 如图所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化。 （1）图（b）中通同方向稳恒电流I后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子沿如上图（c）中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。图（c）中磁场方向和励磁线圈中电流I方向分别是是（　　） A. 垂直纸面向外、顺时针 B. 垂直纸面向里、顺时针 C. 垂直纸面向外、逆时针 D. 垂直纸面向里、逆时针 （2）若增大电子枪的加速电压U，其它条件不变， ①则电子在磁场中做圆周运动的半径__________； ②周期__________（均选涂：A.增大 B.减小 C.不变）。 （3）用国际基本单位表示磁感应强度单位：1T=1______。 （4）已知玻璃泡内磁场的磁感应强度B大小与励磁线圈中的电流I成正比，试分析说明，可如何调节洛伦兹力演示仪，以减小电子做圆周运动的半径r。 综合题