精品解析：福建省厦门第六中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

厦门六中2024-2025学年高二年下学期3月份考试 物理试卷 本试卷满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（ ） A. 光比光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，光的传播速度小于光的传播速度 C. 、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的小 D. 用同一双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图看出，两种单色光的折射角根据折射率公式 可知 即 根据 可知 故光的衍射现象更明显，故A错误； B．因为 联立，解得 故B错误； C．因为 可知光的临界角较小，故C错误； D．根据 可知，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距，故D正确。 故选D。 2. 旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。则下列说法正确的是（ ） A. 若磁场逐渐增强，铜线圈有扩张的趋势 B. 若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大 C. 若磁场变化逐渐变快、铜线圈的电动势逐渐增大 D. 只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，磁场增强，磁通量变大，铜线圈面积有缩小趋势，故A错误； BC．由电磁感应定律 可知磁感应强度变化率越大，电动势越大，故B错误，C正确； D．因为磁场是变化的，当身份证静止不动时，线圈中的磁通量也会变化，也会有感应电流，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，某质谱仪由电压为的加速电场，半径为且圆弧中心线（虚线所示）处电场强度大小为的均匀辐射电场和磁感应强度为的半圆形磁分析器组成。质量为、电荷量为的正电粒子（不计重力）从板由静止加速后，沿圆弧中心线经过辐射电场，再从点垂直磁场边界进入磁分析器后打在胶片上点。下列说法正确的是（ ） A. 辐射电场中，沿电场线方向电场减弱 B. 加速电压 C. 辐射电场的电场力对该粒子做正功 D. 点与点的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．辐射电场中，沿电场线方向，电场线逐渐变密，故电场是增强的，故A错误； B．在加速电场中，由动能定理有 在偏转电场中，满足 解得 故B正确； C．指向圆心的电场力提供向心力，电场力与速度垂直，对该粒子不做功，故C错误； D．带电粒子在匀强磁场中运动时，根据 解得 故D错误。 故选B。 4. 在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度方向垂直纸面向里 B. 离子在磁场中做圆周运动的半径为 C. 磁场区域的最小面积为 D. 离子在磁场中运动的最长时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误； B．沿ad方向射入的离子，垂直bc边射出，由几何关系知，将从c点离开，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为 故B错误； C．沿ad方向射入的离子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的半径相同，其它离子离开磁场的点组成半径为R的圆弧，如图 所以磁场区域的最小面积为 故C正确； D．离子运动的最长时间 故D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 下列关于光的说法正确的是（ ） A. 泊松亮斑是圆板衍射的图样 B. 光学镜头上的增透膜利用的是光的折射现象 C. 戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的色散原理 D. 图中，利用空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉检查平整度，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是圆板衍射现象，故A正确； B．光学镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射，故B错误； C．戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振原理，故C错误。 D．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，故D正确。 故选AD。 6. 水平面内有一腰长为的等腰直角三角形ABC区域，区域内有垂直水平面向里的匀强磁场，一边长为L的正方形金属线框EFGH在水平拉力的作用下，以恒定的速度沿x轴正方向运动，如图所示，从线框进入磁场开始计时，直至通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i（电流沿逆时针方向为正）和线框受到的沿x轴方向的安培力F（沿x轴负方向为正）随时间的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．线框进磁场过程中，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，线框中的感应电流大小为， 所以 同理，当GF全部进入磁场后，有 线框全部进入磁场后，感应电流为0，而线框出磁场时感应电流的变化与进磁场时相同，根据右手定则可知，感应电流方向相反，故A正确，B错误； CD．根据左手定则可知，线框进入、离开磁场过程中，安培力方向一直水平向左，则F一直为正值，线框受到的沿x轴方向的安培力为 故C错误，D正确。 故选AD。 7. 在现代电磁技术中，当一束粒子平行射入圆形磁场时，会在磁场力作用下汇聚于圆上的一点，此现象称为磁聚焦，反之，称为磁发散。如图所示，以O为圆心、R为半径的圆形区域内，存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，半径。一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计），从C点以速度v沿纸面射入磁场，速度v的方向与CO夹角为30°，粒子由圆周上的M点（图中未画出）沿平行OD方向向右射出磁场，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 匀强磁场的磁感应强度 C. 有粒子运动过程中会经过O点 D. 若粒子在M点以速度v沿平行DO方向向左射入磁场，将由C点射出磁场 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，粒子由圆周上的M点沿平行OD方向向右射出磁场，则粒子在磁场中向右偏转，粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力与v垂直向上，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误； B．从C点射入磁场的粒子离开磁场时的速度均平行于OD射出磁场，则从C沿某方向射入磁场的粒子从D射出磁场时的速度方向水平向右，粒子做圆周运动的轨道半径为 粒子运动轨迹如图所示 由牛顿第二定律得 解得 故B正确。 C．粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 从C点以速度v沿纸面射入磁场、速度v的方向与CO夹角为30°的粒子运动轨迹如图所示 是菱形，O点一定在运动轨迹上，即粒子运动过程经过O点，故C正确； D．粒子带负电，若粒子在M点以速度v沿平行DO方向向左射入磁场，由左手定则可知，粒子将向上偏转，粒子不会从C点射出磁场，故D错误。 故选BC。 8. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和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，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，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60°，下列说法正确的是（　　） A. 小球在复合场中运动速度偏转角可能为120° B. 小球在复合场中运动半径可能是h C. 小球的初速度大小可能是 D. 小球在复合场中的运动时间可能是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因带电小球的比荷为 则有 则粒子进入复合场后做匀速圆周运动，粒子从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60°。则在场中运动转过的圆弧角度可能为60°，也可能是120°，如图所示 故A正确； B．小球在复合场中运动的半径可能满足或 解得或 故B错误； C．由洛伦兹力提供向心力可得 则小球的速度大小可能为或 故C正确； D．小球的运动周期为 小球在复合场中的运动时间可能为， 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图，宽为的霍尔元件置于匀强磁场中，磁场方向与霍尔元件垂直，磁感应强度大小为。若霍尔元件是电子导电，当通过霍尔元件的电流如图所示时，霍尔元件______（填“上”“下”）表面聚集电子，产生霍尔电压；若已知电子定向移动速率为，则霍尔元件上产生的霍尔电压为______。 【答案】 ①. 上 ②. 【解析】 【详解】[1]根据左手定则，霍尔元件中电子定向移动时受到指向上表面的洛伦兹力，上表面聚集电子。 [2]电子所受静电力与磁场力相等时达到平衡，上、下表面间的霍尔电压保持不变，根据平衡条件得 解得 10. 如图所示，边长为、电阻为的单匝正方形导线框从空中某处由静止开始下落，一段时间后进入一磁感应强度为的匀强磁场区域，则该导线框进入磁场的过程中感应电流为______方向（选填“顺时针”或“逆时针”），导线框全部进入磁场流过导线某一横截面的电荷量为______。 【答案】 ①. 逆时针 ②. 【解析】 【详解】[1]导线框进入磁场的过程中，磁通量向里增加，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向。 [2]该导线框进入磁场的过程中的平均感应电动势为 平均感应电流为 流过导线某一横截面的电荷量为 11. 直角三角形中，边长为，其内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。在边的中点有一粒子源，能平行纸面向磁场内各个方向发出速率、质量为、电荷量为的正粒子。不考虑粒子间的相互作用，则从点射出的粒子，速度偏转角______，从边射出的粒子，在磁场中运动的最长时间______。 【答案】 ①. 60° ②. 【解析】 【详解】[1]由题意，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示 根据 解得 从点射出的粒子，设速度偏转角为由几何知识可得 解得速度方向偏转 [2]结合几何关系，可知从边射出的粒子在磁场中运动轨迹与相切时，对应在磁场中运动的时间最长，得轨迹对应圆心角为90°，根据 又 联立，解得 12. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路、闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（ ） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针______（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （3）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的______第二次比第一次的大。 A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 （5）完成实验后，下列操作正确的是______. A. 先拆除线圈A所在的电路 B. 先拆除线圈B所在的电路 【答案】（1）D （2）左偏 （3）相同 （4）C （5）B 【解析】 【小问1详解】 进行上述实验最主要的目的是推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。 故选D。 【小问2详解】 闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，即线圈内磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏。滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入的电阻值变大，回路中电流变小，线圈内的磁场变弱，磁通量减小，所以灵敏电流计的指针左偏； 【小问3详解】 断开电键瞬间，线圈中电流减小，磁场减弱，磁通量减小，由楞次定律可知线圈和线圈中电流的磁场方向相同。 【小问4详解】 电流计指针的摆动幅度较大，表明B中产生的感应电流较大，B中的感应电动势较大， 第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动， 第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。 【小问5详解】 为了保证电路安全，实验时若先拆除线圈A所在电路，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流；为了安全起见，应先拆除线圈B所在的电路。 13. 用双缝干涉测光波长的实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝到屏的距离，双缝间的距离。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成。现用激光替代白炽灯作为光源，请完成该实验。 （1）用激光替代白炽灯作为光源，则除白炽灯外，光具座上还可以撤除的元件是______。 （2）实验得到明暗相间的条纹，转动手轮，使分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，则对准第1条时示数______mm；分划板的中心刻度线对准第6条亮条纹的中心时，手轮上的示数 （3）计算波长的表达式为______（用题目中所给符号表示）。 （4）若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。 （5）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）滤光片、单缝 （2）0.25 （3） （4）减少 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 用激光替代白炽灯作为光源，由于激光是频率单一单色光，并具有良好的平行度，故不需要滤光片和单缝。 【小问2详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知示数为 【小问3详解】 根据 又 联立解得 【小问4详解】 若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，根据可知，波长变长，条纹间距变大，条纹个数将减少。 【小问5详解】 若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，偏大，测量值大于实际值。 14. 如图所示，形金属框的宽度，固定在绝缘水平面上，其左端接一电动势、内阻的电源，金属框上放有质量的金属杆，金属杆接入电路的有效电阻。金属框所在区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向与水平面成角斜向上，金属杆处于静止状态，其余电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）金属杆受到的安培力； （2）金属杆与金属框间的动摩擦因数的最小值。 【答案】（1），方向垂直磁场斜向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得 故金属杆所受的安培力大小 方向垂直磁场斜向上。 【小问2详解】 对金属杆进行受力分析，如图所示，根据平衡条件 在水平方向上有 在竖直方向上有 解得 由于金属杆与金属框之间没有相对滑动，因此 解得 动摩擦因数的最小值为0.5。 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L=1.0m，左端连接阻值R=3.0Ω的电阻（导轨电阻不计），匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动，并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力F，此时记为t=0时刻，杆运动的v-t图像如图乙所示。 （1）t=0时，金属杆PQ两端的电压UPQ； （2）0~0.4s内，求金属杆位移的大小和流经电阻R的电荷量； （3）0~0.4s内，若电阻R产生的焦耳热为0.66J，求拉力F做的功。 【答案】（1）0.375V （2）0.8m，0.1C （3）1.68J 【解析】 【小问1详解】 t=0时，金属杆产生的电动势为 电路中的电流大小为 金属杆两端的电压为 【小问2详解】 根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知0~0.4s内，金属杆位移的大小为 流经电阻R的电荷量为 代入数据解得 【小问3详解】 0~0.4s内，若电阻产生的焦耳热为0.66J，则回路产生总焦耳热为 根据功能关系可得 16. 东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。高速粒子束（包含带电离子和中性粒子）中的带电离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图所示，混合粒子中的中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；而带电离子一部分打到下极板被吸收（极板边缘不吸收离子），剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电，电荷量为，质量为，两极板间电压为，间距为，极板长度为。均匀分布的高速粒子束宽度为，以平行于极板的初速度全部进入两极板间，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用，，。 （1）要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小； （2）若撤去极板间磁场，能进入磁场的带电离子数为，打在下极板离子数为，求； （3）若撤去极板间磁场，边界足够大，取值范围为。从两极板正中央点平行于极板射入的离子经偏转后均落在吞噬板上被吞噬，求落点间的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 要使离子能直线通过两极板，需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，根据受力平衡可得 其中 解得 【小问2详解】 若撤去极板间磁场，对于能进入磁场的带电离子，在偏转电场中，水平方向有 竖直方向有， 联立解得 则有 【小问3详解】 若撤去极板间磁场，根据（2）分析可知，从两极板正中央点平行于极板射入的离子刚好从下极板边缘进入磁场中，设离子进入磁场的速度大小为，与水平方向的夹角为，则有 子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 可得 则离子在磁场中运动轨迹的弦长为 由于，可得 则落点间的最大距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 厦门六中2024-2025学年高二年下学期3月份考试 物理试卷 本试卷满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（ ） A. 光比光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，光的传播速度小于光的传播速度 C. 、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的小 D. 用同一双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距 2. 旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。则下列说法正确的是（ ） A. 若磁场逐渐增强，铜线圈有扩张的趋势 B. 若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大 C. 若磁场变化逐渐变快、铜线圈的电动势逐渐增大 D. 只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流 3. 如图所示，某质谱仪由电压为的加速电场，半径为且圆弧中心线（虚线所示）处电场强度大小为的均匀辐射电场和磁感应强度为的半圆形磁分析器组成。质量为、电荷量为的正电粒子（不计重力）从板由静止加速后，沿圆弧中心线经过辐射电场，再从点垂直磁场边界进入磁分析器后打在胶片上点。下列说法正确的是（ ） A. 辐射电场中，沿电场线方向电场减弱 B. 加速电压 C. 辐射电场的电场力对该粒子做正功 D. 点与点距离为 4. 在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度方向垂直纸面向里 B. 离子在磁场中做圆周运动的半径为 C. 磁场区域的最小面积为 D. 离子在磁场中运动的最长时间为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 下列关于光的说法正确的是（ ） A. 泊松亮斑是圆板衍射的图样 B. 光学镜头上的增透膜利用的是光的折射现象 C. 戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的色散原理 D. 图中，利用空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉检查平整度，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 6. 水平面内有一腰长为等腰直角三角形ABC区域，区域内有垂直水平面向里的匀强磁场，一边长为L的正方形金属线框EFGH在水平拉力的作用下，以恒定的速度沿x轴正方向运动，如图所示，从线框进入磁场开始计时，直至通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i（电流沿逆时针方向为正）和线框受到的沿x轴方向的安培力F（沿x轴负方向为正）随时间的变化图像正确的是（　　） A. B. C D. 7. 在现代电磁技术中，当一束粒子平行射入圆形磁场时，会在磁场力作用下汇聚于圆上的一点，此现象称为磁聚焦，反之，称为磁发散。如图所示，以O为圆心、R为半径的圆形区域内，存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，半径。一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计），从C点以速度v沿纸面射入磁场，速度v的方向与CO夹角为30°，粒子由圆周上的M点（图中未画出）沿平行OD方向向右射出磁场，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 匀强磁场的磁感应强度 C. 有粒子运动过程中会经过O点 D. 若粒子在M点以速度v沿平行DO方向向左射入磁场，将由C点射出磁场 8. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和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，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，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60°，下列说法正确的是（　　） A. 小球在复合场中运动速度偏转角可能为120° B. 小球在复合场中运动半径可能是h C. 小球的初速度大小可能是 D. 小球在复合场中的运动时间可能是 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图，宽为霍尔元件置于匀强磁场中，磁场方向与霍尔元件垂直，磁感应强度大小为。若霍尔元件是电子导电，当通过霍尔元件的电流如图所示时，霍尔元件______（填“上”“下”）表面聚集电子，产生霍尔电压；若已知电子定向移动速率为，则霍尔元件上产生的霍尔电压为______。 10. 如图所示，边长为、电阻为的单匝正方形导线框从空中某处由静止开始下落，一段时间后进入一磁感应强度为的匀强磁场区域，则该导线框进入磁场的过程中感应电流为______方向（选填“顺时针”或“逆时针”），导线框全部进入磁场流过导线某一横截面的电荷量为______。 11. 直角三角形中，边长为，其内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。在边的中点有一粒子源，能平行纸面向磁场内各个方向发出速率、质量为、电荷量为的正粒子。不考虑粒子间的相互作用，则从点射出的粒子，速度偏转角______，从边射出的粒子，在磁场中运动的最长时间______。 12. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路、闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（ ） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程是否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针______（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （3）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的______第二次比第一次的大。 A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 （5）完成实验后，下列操作正确的是______. A. 先拆除线圈A所在电路 B. 先拆除线圈B所在的电路 13. 用双缝干涉测光波长的实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝到屏的距离，双缝间的距离。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成。现用激光替代白炽灯作为光源，请完成该实验。 （1）用激光替代白炽灯作为光源，则除白炽灯外，光具座上还可以撤除的元件是______。 （2）实验得到明暗相间的条纹，转动手轮，使分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，则对准第1条时示数______mm；分划板的中心刻度线对准第6条亮条纹的中心时，手轮上的示数 （3）计算波长的表达式为______（用题目中所给符号表示）。 （4）若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。 （5）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 14. 如图所示，形金属框的宽度，固定在绝缘水平面上，其左端接一电动势、内阻的电源，金属框上放有质量的金属杆，金属杆接入电路的有效电阻。金属框所在区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向与水平面成角斜向上，金属杆处于静止状态，其余电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）金属杆受到的安培力； （2）金属杆与金属框间的动摩擦因数的最小值。 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L=1.0m，左端连接阻值R=3.0Ω的电阻（导轨电阻不计），匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动，并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力F，此时记为t=0时刻，杆运动的v-t图像如图乙所示。 （1）t=0时，金属杆PQ两端的电压UPQ； （2）0~0.4s内，求金属杆位移的大小和流经电阻R的电荷量； （3）0~0.4s内，若电阻R产生的焦耳热为0.66J，求拉力F做的功。 16. 东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。高速粒子束（包含带电离子和中性粒子）中的带电离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图所示，混合粒子中的中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；而带电离子一部分打到下极板被吸收（极板边缘不吸收离子），剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电，电荷量为，质量为，两极板间电压为，间距为，极板长度为。均匀分布的高速粒子束宽度为，以平行于极板的初速度全部进入两极板间，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用，，。 （1）要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小； （2）若撤去极板间磁场，能进入磁场的带电离子数为，打在下极板离子数为，求； （3）若撤去极板间磁场，边界足够大，取值范围为。从两极板正中央点平行于极板射入的离子经偏转后均落在吞噬板上被吞噬，求落点间的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$