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无锡市第一中学2024-2025学年度第二学期阶段性质量检测试卷
高二物理 2025.3
一、单选题(40分)
1、如图所示,显像管中有一电子枪,工作时它能发射高速电子,偏转线圈通以偏转电流后在虚线区域内产生偏转磁场,电子经过偏转磁场后撞击荧光屏上的A点发光。下列说法正确的是( )
A.偏转磁场方向垂直纸面向里
B.电子经过偏转磁场的过程中动能不断增大
C.电子经过偏转磁场区域的轨迹是抛物线
D.发光点从A向B点运动的过程中,偏转电流先减小后增大
2、长度为L的水平板上方区域存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,从距水平板中心正上方的P点处以水平向右的速度释放一个质量为m、电荷量为e的电子,若电子能打在水平板上,速度应满足 ( )
A. B.
C. D. 或
3、如图所示,图甲、乙、丙、丁分别为多级直线加速器、回旋加速器、磁流体发电机、质谱仪的原理示意图。以下说法正确的是 ( )
图甲 图乙 图丙 图丁
A.图甲中,粒子在筒中做加速运动,电压越大获得的能量越高
B.图乙中,粒子第n次(n>1)被加速前、后的轨道半径之比为
C.图丙中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差,A板电势高
D.图丁中,1H、2H、3H三种粒子由静止加速射入磁场,1H在磁场中PS距离最大
4、如图所示的电路中,定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈L'的阻值非常小,可忽略不计。下列说法正确的是 ( )
A.开关S由闭合到断开时,电阻R的电流方向由a流向b
B.开关S闭合至电路稳定时,灯泡L两端的电压比电阻R两端的电压高
C.开关S由断开到闭合时,灯泡L将逐渐变亮
D.开关S由闭合到断开时,灯泡L先闪亮一下然后才变暗
5、如图所示,竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场,其中电场的方向与水平方向的夹角为θ。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入,恰好做直线运动。已知磁感应强度为B,油滴的质量为m、电荷量为q,重力加速度为g。则下列判断正确的是 ( )
A.油滴带负电
B.带电油滴做匀加速直线运动
C.初速度的大小为
D.电场强度E的大小为
6、如图所示,空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场,已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面。一个电子由O点以一定初速度水平向右飞入其中,运动轨迹如图所示,其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点,不计电子的重力。下列说法正确的是 ( )
A.磁感应强度方向垂直纸面向外
B.电子的初速度小于
C.由P点至Q点的运动过程中,电子的速度增大
D.调整电子的初速度大小与方向可以使其做匀加速直线运动
7、如图,在直角边长为L的等腰直角三角形区域efg内存在垂直纸面向里的匀强磁场,电阻为R、边长也为L的正方形导线框abcd在纸面上向右匀速运动,cd、ef始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正,在线框通过磁场的过程中,其感应电流i和bc间电势差随位移x变化的图像可能正确的是 ( )
A. B. C. D.
8、如图所示,光滑绝缘水平面上的虚线区域存在方向竖直向下的匀强磁场,磁场中有一运动的矩形线圈,当线圈运动到右边长与磁场的右边界重合时,用F的外力将线圈匀速拉出匀强磁场。现改变矩形线圈在磁场中运动的初速度,同样当线圈运动到右边长与磁场的右边界重合时,用3F的外力将线圈匀速拉出匀强磁场,下列说法正确的是 ( )
A.线圈离开磁场的过程中,感应电流按逆时针方向流动
B.线圈先后两次离开磁场所用的时间之比为1:3
C.两次通过线圈同一截面的感应电荷量之比为3:1
D.先后两次线圈中产生的焦耳热之比为1:3
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9、如图甲所示,固定导体环直径为d,电阻为R,空间存在与环平面垂直的匀强磁场,磁场随时间周期性变化,规定向里为正方向,在一个周期内磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,则有 ( )
A.,穿过导体环的磁通量变化量为0
B. ,导体环所受安培力一直沿半径向里
C. 时环中电流为0
D. 导体环发热量为 甲 乙
10、如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l=2r阻值为2R的金属棒,一端固定在竖直导电转轴OO'上,随轴以角速度ω水平匀速转动,转动时棒与圆环接触良好,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和一个平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.带电微粒带负电
B.若增大角速度ω,微粒将向下运动
C.金属棒产生的电动势为
D.电阻消耗的电功率为
二、非选择题(60分)
11、(12分)某校物理学习小组在测某霍尔元件时,如图甲所示,在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N两侧面间出现电压,这个现象称为霍尔效应, 称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数,将P、Q 间通入电流I,同时把外加与薄片垂直向下的磁场B的霍尔元件当成电源连接成如图乙所示电路图,则
甲 乙 丙
(1)用螺旋测微器测出霍尔元件厚度如图丙所示,则d= mm;
(2)M面的电势 (填“高”“低”或“等”)于N面的电势;
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(3)按照图丁连接实物图:
戊
改变电阻箱的阻值R。记录相应电压表的读数U,多次进行实验,得出图像如图戊所示,截距为b,则霍尔电压 ,霍尔系数k= (用题中的符号表示)。
12、(10分)如图甲中质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O',并处于竖直向下(沿z轴负方向)的匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I时,平衡后处于图乙所示的位置,此时悬线与竖直方向的夹角。已知两条绝缘细线长均为s,重力加速度为g。(取
(1)求磁场磁感应强度的大小;
(2)若将导线拉到图甲位置由静止释放,求导线摆到图乙位置时速度的大小。
图甲 图乙
13、(10分)如图所示,一个带电液滴以速度v射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,液滴刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,运动的轨迹半径为R。已知电场强度大小为E、方向竖直向下,磁场方向水平向里,重力加速度为g。
(1)求液滴所带电荷的性质及液滴的比荷
(2)改变液滴的比荷,使其仍以v的速度水平射入该区域,若液滴做匀速直线运动,则液滴的比荷应为原来的多少倍?
14、(14分)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,导轨上端连接一定值电阻R,导轨的电阻不计,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持良好的接触,金属棒的质量为m,电阻为R。现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为x时,速度达到最大值v,重力加速度大小为g。
(1)求金属棒沿导轨下滑速度为0.5v时,金属棒cd的电流I方向与大小;
(2)求从金属棒沿导轨下滑到金属棒的速度为v的过程中,整个电路中产生的焦耳热Q;
(3)若将金属棒下滑x的时刻记作x=0,从此时刻起,逐渐减小磁感应强度,使金属棒中不产生感应电流,当速度达到2v时磁感应强度为B1,求。
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15、(14分)蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动,以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图甲所示,空间存在足够大垂直纸面、方向相反的匀强磁场I、II,其上、下边界分别为MN、PQ,问距为d。MN与PQ之间存在沿水平方向且大小始终为的匀强电场,当粒子通过MN进入电场中运动时,电场方向水平向右;当粒子通过PQ进入电场中运动时,电场方向水平向左。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面内以初速度从A点垂直MN射入电场,一段时间后进入磁场II,之后又分别通过匀强电场和磁场I,以速度回到A点。磁场II的磁感应强度,不计粒子重力。求:(最后结果可带根号)
乙
(1)粒子在磁场II中运动的速度大小v;
(2)磁场I的磁感应强度大小;
(3)撤去电场,且将磁场I的磁感应强度大小改为,粒子从A点与MN成30°角以初速度v。入射,如图乙所示:
a.若粒子经一次“8”字形运动即回到A点,求的值;
b.求上述情况以外所有能使粒子回到A点的的值。
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