精品解析：江西省吉安市井冈山中学2023-2024学年高二下学期第二次月考物理试题

井冈山中学2025届高二下第二次半 月考--物理试卷 考试范围：选修二第一章至第三章第三节；考试时间：75分钟； 第I卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在科学研究和工业生产等领域，常常利用带电粒子在磁场受力发生偏转这种特性制造各种仪器，下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器所加交变电场的周期与所加速的带电粒子的比荷无关 B. 乙图中质谱仪各区域的电场磁场不改变时，击中光屏同一位置的粒子质量一定相同 C. 丙图中的霍尔元件是金属导体，在如图电流和磁场时N侧带负电荷 D. 丁图中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面M、N形成的电压与a、b、c无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中回旋加速器所加交变电场的周期与带电粒子在磁场中圆周运动的周期相等 所加速的带电粒子的比荷有关，故A错误； B．带电粒子在加速电场中，根据动能定理可得 在复合场中，根据平衡条件可得 在磁场中，由牛顿第二定律可得 解得 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子，速度相同，半径R相同，因此粒子比荷相同，粒子质量不一定相同，故B错误； C．丙图金属导体中自由电荷为负电荷，如图所示电流和加上如图所示的磁场时，根据左手定则可知，负电荷所受洛伦兹力向左，因此N侧电势低，带负电荷，故C正确； D．最终正负粒子会受到电场力和洛伦兹力而平衡，则 又 流量为 解得 前后两个金属侧面的电压与流量Q、磁感应强度B以及c有关，与a、b无关，故D错误。 故选C。 2. 图（甲）为手机及无线充电板，图（乙）为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，总电阻（含所接元件）为R，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，若在到时间内，其磁感应强度由增加到。下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内，c点的电势高于d点的电势 B. 在到时间内，受电线圈通过的电量为 C. 在到时间内，两个线圈之间有相互吸引的作用力 D. 受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，受电线圈内部感应电流的方向为由，则c点的电势低于d点的电势，故A错误； B．在到时间内，感应电动势为 感应电流为 受电线圈通过的电量为 故B正确； C．在到时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，两个线圈之间有相互排斥的作用力，故C错误； D．交流电的频率越大，磁通量变化越快，则产生的感应电流越大，则受电线圈中的电流大小与交流电的频率有关，故D错误。 故选B。 3. 在xOy平面的0≤y<a的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用，则质子在磁场中的临界轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力可得 可知速率相等的大量质子的运动半径也相等，可知从原点均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占质子总数的三分之二，则从磁场上边界射出的质子的发射角度范围有 则根据质子的偏转轨迹和几何关系可得能从上边界射出的质子的发射角度在，故图像D可能正确。 故选D。 4. 如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为L，在两导轨之间的平面内都有垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为r，均与导轨接触良好。图甲中导轨的左端接有阻值为R的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度v水平向右做匀速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆正以速度v水平向右做匀速运动，电路中的电流为I。若导轨电阻不计，忽略所有摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 两杆所受安培力的方向相同 B. 图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为 C. 在时间Δt内图甲中金属杆产生的电能为 D. 在时间Δt内图乙中电源输出的能量为BILvΔt+I2rΔt 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图甲中电路，由闭合电路欧姆定律可得 I1= 金属杆受到的安培力 F1=BI1L= 方向水平向左，图乙中金属杆受到的安培力 F2=BIL 方向水平向右，两杆所受安培力方向相反，大小之比为 故选项AB错误； CD．在Δt时间内，图甲中金属杆产生的电能等于金属杆克服安培力做的功 E电=F1vΔt= 图乙中电源输出的能量等于安培力对金属杆做的功，即 E机=F2vΔt+I2rΔt=BILvΔt+I2rΔt 选项C错误，D正确。 故选D。 5. 如图，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距，导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，其中AB长为1m。一粗细均匀的导体棒由A点开始以20m/s的速度向右匀速滑动，定值电阻R的阻值为1Ω，导体棒接入电路的电阻也为1Ω，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 理想电压表示数为20V B. 导体棒运动到图示位置时，电流b流向a C. 电阻R的电流瞬时值 D. 导体棒上热功率为25W 【答案】C 【解析】 【详解】A．感应电动势的最大值为 电路中电流最大值 理想电压表示数为 故A错误； B．根据右手定则可知，导体棒运动到图示位置时，电流a流向b，故B错误； C．由图可知感应电流的变化周期为 则感应电流的瞬时值 既 故C正确； D．导体棒上热功率为 故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆环平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度随时间变化的图像，曲线上点坐标为，点的切线在轴上的截距为，由以上信息不能得到的是（　　） A. 时，圆环中感应电流的方向 B. 时，圆环中感应电动势的大小 C. 内，通过圆环某截面的电量 D. 内，圆环所产生的焦耳热 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，时，圆环中感应电流的方向从上向下看为顺时针方向，故A能得到，不符合题意； B．时，圆环中感应电动势的大小 故B能得到，不符合题意； C．内，通过圆环某截面的电量 故C能得到，不符合题意； D．内感应电动势不断变化，但是不能求解电动势的有效值，则不能求解圆环所产生的焦耳热，故D不能得到，符合题意。 故选D。 7. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，线框进入磁场的过程，根据楞次定律可判断电流沿逆时针方向，为正，由法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律有 ab两点间的电势差 （a点电势高） cd边受到的安培力大小为 方向向左，线框的发热功率 线框全部进入磁场后，没有感应电流，所以线框不受安培力的作用，线框的发热功率为零，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框离开磁场的过程，电流沿顺时针方向，电流大小为 线框受安培力大小为 方向向左，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框的发热功率 综上所述可知 A．时间内，电流为，时间内，电流为0，时间内，电流为，故A错误； B．时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，故B错误； C．时间内，cd边受到的安培力，时间内，cd边受到的安培力0，时间内，cd边受到的安培力，故C正确； D．时间内，线框的发热功率，时间内，线框的发热功率0，时间内，线框的发热功率，故D错误。 故选C。 8. 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的共轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从实线圆边界处沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子不进入图中虚线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度可以为（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】带电粒子只受洛伦兹力做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力：，可知最大速度对应最大半径，依题意半径最大的轨迹圆弧与半径为a的磁场圆形边界相切，由几何关系： （R+a）2=R2+（3a）2 解得： R=4a 故 故磁场 故选AB。 9. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧为由有界匀强电场和有界匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，复合场水平距离未知。电场强度为E、方向竖直向上，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为。如图所示，现给小球一个向右的初速度，使之离开桌面边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界的中点射出时的速度方向与下边界的夹角为，，下列说法正确的是（　　） A. 小球的初速度为或 B. 小球在复合场中运动的位移可能是4h C. 小球在复合场中运动的加速度可能是 D. 若小球一定不从复合场的下边界射出，则初速度应大于或小于 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据题意可知带电小球的比荷为是 则有 Eq=mg 则小球所受的合力为洛伦兹力，所以小球在复合场中做匀速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为，则小球运动情况有两种，轨迹如下图所示 则 或者 解得 或者 根据 可得 可得 或者 选项A正确； B．小球在复合场中运动的位移可能是 或者 选项B错误； C．小球在复合场中运动的加速度可能是 或者 选项C正确； D．若小球一定不从复合场的下边界左侧射出，则 可知 当粒子以半径R2从中点射出复合场时，此时复合场的长度为 若从复合场右下边缘射出，则 解得 可得小球一定不从复合场的下边界射出则 解得初速度 若小球一定不从复合场的下边界射出，则初速度应大于或小于，选项D正确。 故选ACD。 10. 如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ） A. 金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动 B. 金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流 C. 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为 D. 金属棒a最终停在距磁场左边界处 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误； B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确； C．电路中产生的平均电动势为 平均电流为 金属棒a受到的安培力为 规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得 解得对金属棒第一次离开磁场时速度 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即 联立并带入数据得 由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热 故C错误； D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得 联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为 设金属棒a最终停在距磁场左边界处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为 平均电流为 金属棒a受到的安培力为 规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得 联立并带入数据解得 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 二、实验题：11题6分，每空1.5分；12题12分，每空1.5分。 11. 邹同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。 （1）在实验当中，该同学观察到的图像如图乙所示，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，为了使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下列操作中可行的有________。 A. 仅适当调节拨杆方向 B. 仅将遮光筒旋转一个适当角度 C. 仅将测量头旋转一个适当角度 D. 仅将双缝旋转一个适当角度 （2）若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，则会导致测得的光的波长________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准位置，手轮的示数如图丁所示，此时手轮的读数为________。 （4）已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，继续转动手轮，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，则所测单色光的波长________（用题中物理量符号表示）。 【答案】（1）BC （2）偏大 （3）15.078##15.076##15.079##15.077 （4） 【解析】 【小问1详解】 因为有清晰的干涉图样，所以不用调节拨杆方向，也不用调节双缝的角度，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个适当角度，或者其他不动，将遮光筒转一个适当角度。 故选BC。 【小问2详解】 若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，测得的条纹间距偏大，由公式 可知若其他操作无误，上述情形下测得的波长偏大。 【小问3详解】 手轮的读数为 【小问4详解】 根据公式 其中 解得 12. 某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。 （1）实验电路图如图1所示 改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势_______，内阻_______。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势_______，内阻_______。（填“>”“=”或“<”） （2）兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为， ②闭合，闭合，调节电阻箱，直到_______，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻_____。 （3）若由（1）测得该电池电动势，内阻，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻，欧姆表指针位于图5位置，则_______，电池的内阻测量值对的测量结果_______（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） ①. ②. ③. = ④. > （2） ①. 电流表的示数仍为 ②. （3） ①. 2200 ②. 无 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 ， [3][4]考虑电流表有内阻，则应为 由此可知 = 内阻 > 【小问2详解】 [1][2] 直到电流表的示数为，此时电阻箱示数为，则有 解得 【小问3详解】 [1]根据欧姆定律有 可知欧姆表选用挡位，根据指针位置可知此时电阻为2200； [2]由于多用电表使用前应先欧姆调零，所以电池的内阻测量值对测量结果无影响。 三、解答题：13题6分（3+3），14题15分（4+4+7），15题15分（3+6+6）。 13. 如图，匝数匝的矩形线圈，面积，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，副线圈和阻值的电阻相连；从图示位置开始计时，矩形线圈内阻不计，求： （1）线圈中产生感应电动势的瞬时表达式； （2）电阻R上消耗的功率。 【答案】（1）；（2）20W 【解析】 【详解】（1）根据正弦式交变电流产生的条件，可知线圈中产生感应电动势呈现正弦式，计时起点穿过线圈平面的磁通量为0，则 代入数值得 （2）矩形线圈内阻不计，变压器原线圈电压的有效值 根据变压器电压匝数比的关系有 解得 电阻R上消耗的功率 14. 如图所示，在平面内，圆心在点、半径为的圆形区域内有磁感应强度为的匀强磁场，一个比荷为的带正电的粒子从点沿与轴正方向成角的方向射入磁场区域，并从点沿轴正方向离开磁场。粒子在运动过程中只受磁场力作用。 （1）求粒子的速度大小； （2）求粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子从点A以速率沿任意方向射入磁场，出磁场后再经过一个磁感应强度为的圆形磁场区域，粒子均能到达点，求可能的取值范围。（结果用表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图 由几何关系可知粒子在磁场中运动的半径 向心力 解得 （2）粒子在磁场中转过的圆心角为 粒子在磁场运动的时间 解得 （3）粒子以v0的速率沿任意方向射入磁场，将以平行于y轴的方向射出磁场，如图所示 粒子能再次会聚到P点，所对应圆形磁场区域的最小半径 最大半径 带入 解得 15. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求 （1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势多大？PQ两点哪点电势高？ （2）刚要脱离弹簧瞬间，MN所受安培力多大？ （3）整个运动过程中，通过PQ的电荷量为多少？ 【答案】（1）2Bdv，Q点电势高；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的感应电动势大小为 根据右手定则，Q点电势高。 （2）弹簧伸展的过程中，对PQ由动量定理得 对MN由动量定理得 解得导体棒MN的速度为 PQ速率为v时，回路中的感应电动势大小为 回路中的感应电流大小为 则MN所受的安培力大小为 （3）脱离前，通过PQ的电荷量为 代入数据解得 脱离后，PQ向右运动，设最终速度为，由动量定理可得 脱离后，通过PQ的电荷量为 解得 整个运动过程中，通过PQ的电荷量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 井冈山中学2025届高二下第二次半 月考--物理试卷 考试范围：选修二第一章至第三章第三节；考试时间：75分钟； 第I卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在科学研究和工业生产等领域，常常利用带电粒子在磁场受力发生偏转这种特性制造各种仪器，下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器所加交变电场的周期与所加速的带电粒子的比荷无关 B. 乙图中质谱仪各区域的电场磁场不改变时，击中光屏同一位置的粒子质量一定相同 C. 丙图中的霍尔元件是金属导体，在如图电流和磁场时N侧带负电荷 D. 丁图中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面M、N形成的电压与a、b、c无关 2. 图（甲）为手机及无线充电板，图（乙）为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，总电阻（含所接元件）为R，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，若在到时间内，其磁感应强度由增加到。下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内，c点的电势高于d点的电势 B. 在到时间内，受电线圈通过的电量为 C. 在到时间内，两个线圈之间有相互吸引的作用力 D. 受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关 3. 在xOy平面的0≤y<a的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用，则质子在磁场中的临界轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为L，在两导轨之间的平面内都有垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为r，均与导轨接触良好。图甲中导轨的左端接有阻值为R的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度v水平向右做匀速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆正以速度v水平向右做匀速运动，电路中的电流为I。若导轨电阻不计，忽略所有摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 两杆所受安培力的方向相同 B. 图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为 C. 在时间Δt内图甲中金属杆产生的电能为 D. 在时间Δt内图乙中电源输出的能量为BILvΔt+I2rΔt 5. 如图，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距，导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，其中AB长为1m。一粗细均匀的导体棒由A点开始以20m/s的速度向右匀速滑动，定值电阻R的阻值为1Ω，导体棒接入电路的电阻也为1Ω，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 理想电压表示数为20V B. 导体棒运动到图示位置时，电流b流向a C. 电阻R的电流瞬时值 D. 导体棒上热功率为25W 6. 如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆环平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度随时间变化的图像，曲线上点坐标为，点的切线在轴上的截距为，由以上信息不能得到的是（　　） A. 时，圆环中感应电流的方向 B. 时，圆环中感应电动势的大小 C. 内，通过圆环某截面的电量 D. 内，圆环所产生的焦耳热 7. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的共轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从实线圆边界处沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子不进入图中虚线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度可以为（　　） A. B. C. D. 9. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧为由有界匀强电场和有界匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，复合场水平距离未知。电场强度为E、方向竖直向上，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为。如图所示，现给小球一个向右的初速度，使之离开桌面边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界的中点射出时的速度方向与下边界的夹角为，，下列说法正确的是（　　） A. 小球的初速度为或 B. 小球在复合场中运动的位移可能是4h C. 小球在复合场中运动的加速度可能是 D. 若小球一定不从复合场的下边界射出，则初速度应大于或小于 10. 如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ） A. 金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动 B. 金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流 C. 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为 D. 金属棒a最终停在距磁场左边界处 第II卷（非选择题） 二、实验题：11题6分，每空1.5分；12题12分，每空1.5分。 11. 邹同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。 （1）在实验当中，该同学观察到的图像如图乙所示，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，为了使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下列操作中可行的有________。 A. 仅适当调节拨杆方向 B. 仅将遮光筒旋转一个适当角度 C. 仅将测量头旋转一个适当角度 D. 仅将双缝旋转一个适当角度 （2）若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，则会导致测得的光的波长________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准位置，手轮的示数如图丁所示，此时手轮的读数为________。 （4）已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，继续转动手轮，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，则所测单色光的波长________（用题中物理量符号表示）。 12. 某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。 （1）实验电路图如图1所示 改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势_______，内阻_______。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势_______，内阻_______。（填“>”“=”或“<”） （2）兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为， ②闭合，闭合，调节电阻箱，直到_______，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻_____。 （3）若由（1）测得该电池电动势，内阻，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻，欧姆表指针位于图5位置，则_______，电池的内阻测量值对的测量结果_______（填“有”或“无”）影响。 三、解答题：13题6分（3+3），14题15分（4+4+7），15题15分（3+6+6）。 13. 如图，匝数匝的矩形线圈，面积，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，副线圈和阻值的电阻相连；从图示位置开始计时，矩形线圈内阻不计，求： （1）线圈中产生感应电动势的瞬时表达式； （2）电阻R上消耗的功率。 14. 如图所示，在平面内，圆心在点、半径为的圆形区域内有磁感应强度为的匀强磁场，一个比荷为的带正电的粒子从点沿与轴正方向成角的方向射入磁场区域，并从点沿轴正方向离开磁场。粒子在运动过程中只受磁场力作用。 （1）求粒子的速度大小； （2）求粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子从点A以速率沿任意方向射入磁场，出磁场后再经过一个磁感应强度为的圆形磁场区域，粒子均能到达点，求可能的取值范围。（结果用表示） 15. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求 （1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势多大？PQ两点哪点电势高？ （2）刚要脱离弹簧瞬间，MN所受安培力多大？ （3）整个运动过程中，通过PQ的电荷量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $