精品解析：海南省省直辖县级行政单位琼海市琼海市嘉积中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

嘉积中学2024-2025学年度第二学期高二年级第二次月考 物理科试题 （时间：90分钟 满分：100分） 第I卷（选择题 共44分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求，选对得3分，有错选得0分。 1. 下列说法正确的是 （　　） A. 法拉第首先用实验的方法发现了电磁感应现象 B. 楞次通过实验，首先发现了电流周围存在磁场 C. 安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D. 洛伦兹最早提出了确定感应电流方向的方法 【答案】A 【解析】 【详解】A．法拉第首先用实验的方法发现了电磁感应现象，故A正确； B．奥斯特通过实验，首先发现了电流周围存在磁场，故B错误； C．洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，故C错误； D．楞次最早提出了确定感应电流方向的方法，故D错误。 故选A。 2. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置I水平向右平移到位置II的过程中 （　　） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 线圈有扩大的趋势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据楞次定律中“增缩减扩”的原理可知，线圈由位置I水平向右平移到位置II的过程中，磁通量减小，线圈有扩张的趋势，故AB错误，C正确； D．若线圈匀速移动，线圈的磁通量会发生改变，根据楞次定律可知，线圈中产生感应电动势，线圈是闭合的回路，有感应电流，故D错误。 故选C。 3. 质谱仪的工作原理如图所示，大量带等量正电荷的粒子，从容器A下方小孔飘入加速电场（粒子初速度为零），从飞出后，经沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打到照相底片D上。则粒子打到底片时，距越远的粒子 （　　） A. 速度越大 B. 质量越小 C. 动能越小 D. 比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】AD．带电粒子进入磁场的动能 解得 带电粒子在磁场中，由牛顿第二定律 联立可知 距越远的粒子轨迹半径越大，则比荷越小，则速度越小，故A错误，D正确； B．粒子带电量相等，可见距越远的粒子质量较大，故B错误； C．在加速电场中，由动能定理可得带电粒子进入磁场的动能为，粒子电量相等，则动能相等，故C错误。 故选D。 4. 如图所示，一个质子从x轴上的P点以速度沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于y轴从A点射出第一象限。另一个质子从坐标原点O以速度沿与x轴成的方向射入第一象限，也恰好从A点射出第一象限。则等于（　　） A. 3∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】两个质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹如图所示。 根据几何知识可知，第一个质子运动的轨迹半径满足r1+r1sin30°＝OA 第二个质子运动的半径为r2＝OA 可得r1：r2＝2：3 由公式 可知 = 2：3 故选C。 5. 图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则 （　　） A. 时刻，金属棒PQ所受安培力方向向左 B. 时间内，回路中的感应电流大小不变，但方向改变 C. 时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D. 时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右 【答案】D 【解析】 【详解】AD．时间内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，回路面积有增大的趋势，金属棒PQ所受安培力向右，根据受力平衡可知，金属棒PQ所受摩擦力向左；时间内磁感应强度增大，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路面积有缩小的趋势，金属棒PQ所受安培力向左，根据受力平衡可知，金属棒PQ所受摩擦力向右；A错误；D正确； B．时间内，磁通量的变化率不变，感应电动势大小、方向都不变，感应电流大小、方向都不变，B错误； C．因磁感应强度大小、方向都改变，故金属棒PQ所受安培力大小、方向都改变，C错误。 故选D。 6. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。下列说法正确的是 （　　） A. 图甲速度选择器能使速度的粒子沿直线匀速通过， P→Q和Q→P均可使用 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b C. 图丙为回旋加速器，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲速度选择器能使速度的粒子沿直线匀速通过，假设离子带正电从 P→Q，对离子受力分析可知，电场力向下，洛伦兹力向上，满足 离子可以从 P→Q匀速通过；假设离子带正电从Q→P，对离子受力分析可知，电场力向下，洛伦兹力向下，可知离子向下偏转，离子不可以从Q→P匀速通过，故A错误； B．图乙的磁流体发电机正常工作时，根据左手定则可知，正离子向P板偏转，负离子向Q板偏转，使得P板带正电，Q板带负电，故电流方向为a→R→b，故B正确； C．图丙为回旋加速器，当离子在磁场中的轨道半径r等于D形盒半径R时，粒子的速度最大，动能最大，则有 则粒子的最大动能为 可知粒子的最大动能与D形盒狭缝之间的加速电压无关，若增大D形盒狭缝之间的加速电压，则粒子的最大动能不会增大，故C错误； D．图丁为霍尔元件，若载流子带负电，根据左手定则可知带负电的载流子向元件左侧偏转，使得元件左侧带负电，元件右侧带正电，故稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，故D错误。 故选 B。 7. 如图所示的半圆形闭合线圈半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。线圈以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （　　） A. 感应电动势平均值 B. 感应电动势最大值为2Bav C. 半圆形闭合线圈所受安培力方向向右 D. 感应电流方向沿顺时针方向 【答案】A 【解析】 【详解】A．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为，故A正确； B．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，感应电动势最大，为，故B错误； CD．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向不变，根据“来拒去留”可知半圆形闭合导线所受安培力方向向左，故CD错误； 故选A。 8. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在该空间中固定一光滑绝缘管道，管道轴线与水平方向夹角为30°。一带电小球先在管外以速度做直线运动，轨迹与管道轴线重合，如图中虚线所示，之后小球穿入管中，管道内径略大于小球直径。下列说法正确的是 （　　） A. 小球带负电 B. 电场强度和磁感应强度的大小关系为 C. 小球从管道的乙端运动到甲端 D. 若小球刚进入管道时将磁场加倍，小球将在管道中做匀加速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球先在管外以速度做直线运动，该运动一定为匀速直线运动，根据左手定则可知，洛伦兹力方向始终垂直于速度方向，若小球带负电，则电场力方向水平向左，重力方向竖直向下，洛伦兹力垂直于虚线，此时，小球所受外力的合力一定不等于0，假设不成立，则小球一定带正电，故A错误； C．若小球从管道的乙端运动到甲端，即速度方向沿虚线向下，小球带正电，根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直于虚线向下，电场力方向水平向右，重力方向竖直向下，此时，小球所受外力合力不可能等于0，假设不成立，则小球一定从管道的甲端运动到乙端，故C错误； B．结合上述可知，小球受重力、水平向右的电场力与垂直于虚线向上的洛伦兹力，三个力的合力为0，根据平衡条件有 解得 故B正确； D．小球刚进入管道时将磁场加倍，洛伦兹力也加倍，此时管道对小球有弹力作用，弹力与洛伦兹力方向均垂直于管道，则电场力与重力沿管道的分力大小相等，方向相反，即小球所受外力的合力仍然为0，可知，小球仍然做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左端固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为。现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（　　） A. 弹簧长度将变长 B. 弹簧长度将变短 C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】导体棒所处的磁场是由磁铁产生的，磁场方向指向右上方，如图甲 根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向指向右下方，根据牛顿第三定律知，磁铁受到导体棒的作用力指向左上方，设为，对条形磁铁受力分析，如图乙，由于有水平向左的分力和竖直向上的分力，可知弹簧长度变短，台秤对条形磁铁的支持力减小，故台秤示数 故AD错误 ，BC正确。 故选BC。 10. 两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率、对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，则下列说法正确的是 （　　） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. 粒子射入磁场中的速率 C. 粒子射入磁场中的速率 D. 粒子在磁场中的运动时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电，a向下偏转，应当带负电，故A错误； BCD．画出a、b粒子的运动轨迹，如下图所示 设粒子的半径分别为ra、rb，则根据洛伦兹力提供向心力有 变形整理解得， 设大圆半径为R，作如图辅助线，根据几何关系有：， 联立整理得到 由上图可知：θb＝60°，θa＝120° 则两粒子在磁场中运动时间：， 整理有：ta：tb＝2：1 故BD正确，C错误； 故选BD。 11. 如图所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω，磁感应强度B的图像所示（以向右为正方向），下列说法正确的是 （　　） A. 电阻R两端的电压为4V B. 通过电阻R的感应电流的大小为0.8A C. 10s内螺线管导线产生的热量是6.4J D. C点的电势为1V 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可得电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得电路电流为 则电阻R两端的电压为 故A错误，B正确； C．10s内螺线管导线产生的热量为 故C正确； D．根据楞次定律可知，通过R的电流方向为，则有 由于A点的电势等于零，C点的电势为3.2V，故D错误。 故选BC。 12. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，半径为L。若从上向下看，圆盘以角速度ω顺时针做匀速圆周转动，圆盘电阻不计，下列说法正确的有 （　　） A. 电阻R的电流方向是从a到b B. P的电势高于Q的电势 C. 圆盘转动产生的感应电动势为 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．将圆盘看为一系列铜辐条切割磁感线，相对于无数个等效电源并联，根据右手定则可知，电阻R的电流方向是从a到b，故A正确； B．结合上述可知，通过电阻R的电流方向是从a到b，则P的电势低于Q的电势，故B错误； C．结合上述可知，圆盘转动产生的感应电动势为 故C错误； D．通过电阻的电流 电流在R上的热功率 结合上述解得 可知，若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，两条平行光滑导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则 （　　） A. 金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mg B. 金属杆在磁场中运动的最大加速度为 C. 整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为 D. 整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为0.5mgr 【答案】AD 【解析】 【详解】A．金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒 在到达最低点前瞬间 解得F＝3mg 故A正确； B．金属杆刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，根据法拉第电磁感应定律有 电流为 对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．根据 可知，整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为 故C错误； D．根据能量的转化和守恒可知，整个过程中系统产生的热量 定值电阻上产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题 共56分） 三、实验题（14题10分，15题8分，共18分。） 14. （1）如图所示是研究电磁感应现象的实验装置： ①装置已经按如图所示连接好，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，如果开关闭合后，再将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（填“N”或“S”）极。 【答案】（1） ①. 向右 ②. BD （2） ①. 下 ②. S 【解析】 【小问1详解】 ①[1]已知闭合开关瞬间，A线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。 ②[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化知，磁通量应减小，插入铁芯时，B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确； C．变阻器的滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误； D．断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1][2]图乙中指针向左偏，可知感应电流的方向沿顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，磁通量增大，条形磁体向下插入；图丙中可知指针向右偏，则感应电流的方向是逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，即磁通量减小，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，条形磁体的磁场方向向上，所以条形磁体上端为N极，下端为S极。 15. 甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻和阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）先测电阻的阻值： A.闭合将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数 B.保持电阻箱示数不变，将切换到___，（填“a”或“b”）读出电压表的示数 C.则电阻的表达式为 ___ （用、 表示） （2）甲同学已经测得电阻继续测电源电动势E和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=_______V，电阻_____Ω （保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. b ②. （2） ①. 1.43 ②. 1.20 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据题意可知，电压表内阻很大，即可认为是理想电压表，将切换到b，此时电压表示数为电阻箱和的电压之和，根据欧姆定律可知 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图像可知 联立解得 四、计算题（16题10分，17题12分，18题16分，共38分。） 16. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定两间距L＝0.5 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝10 V，内阻r＝2 Ω，一质量m＝100 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝1 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取 g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力大小； (2)滑动变阻器R接入电路中的阻值． 【答案】(1)0.5 N　(2)8 Ω 【解析】 【详解】(1)作出金属棒的受力图，如图： 则有F＝mgsin θ 解得F＝0.5 N (2)根据安培力公式F＝BIL 得I＝＝1 A 设滑动变阻器接入电路的阻值为R′，根据闭合电路欧姆定律E＝I(R′＋r) 得R′＝－r＝8 Ω． 17. 如图所示，水平放置的粗糙U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.6Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=0.4m 后，速度达到最大，取求： （1）当导体棒ab的速度v=lm/s时，导体棒ab的加速度是多少？ （2）导体棒ab运动的最大速度是多少？ （3）导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？ 【答案】（1） （2） （3）0.09J 【解析】 【小问1详解】 当速度为v时，根据法拉第电磁感应定律有 电流为 牛顿第二定律得 解得： 【小问2详解】 当导体棒做匀速直线运动时速度最大，设最大速度为，此时电动势为 电流为 由平衡条件得 联立解得最大速度 【小问3详解】 设安培力做的功为，根据动能定理得  解得 因克服安培力所做的功等于电路中产生的热量，故R上产生的热量为= 0.09J 18. 在如图所示的坐标系中，y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；y<0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上x=1.5h处的P2点进入磁场，不计重力。 （1）求粒子到达P2时速度的大小； （2）求电场强度的大小； （3）若在y轴的负半轴上y=-1.5h处固定一个与x轴平行的足够长的弹性绝缘挡板(粒子反弹后速度大小相等，方向相反)，则粒子进入磁场偏转后恰好能垂直撞击在挡板上，求磁感应强度B的大小，并求粒子从P1出发到第2次与挡板作用所经历的时间。 【答案】（1）；（2） ；（3） ， 【解析】 【详解】（1）设粒子从P1到P2的时间为t0，粒子从P1到P2沿水平方向做匀速直线运动，沿竖直方向做匀加速直线运动，由运动学公式可得 ， 解得 则有 （2）设电场强度大小为E，根据以上条件结合动能定理可得 解得 （3）由题意可知带电粒子与挡板作用时速度方向与挡板垂直，由此可作出粒子从出发到第一次与挡板碰撞的轨迹如图所示 根据几何关系可知 Rsin37°=1.5h 解得 R=2.5h 根据带电粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力可得 联立可得 由于粒子反弹后仍以相同大小的速度继续在磁场中沿顺时针方向旋转离开磁场后再进入电场，根据运动的对称性可知，粒子进入电场后的运动正好是粒子从P1到P2的运动的逆过程，因此可作出粒子的运动轨迹如图所示 根据图中几何关系可知，粒子第2次与挡板相碰时，在电场中运动的总时间为 根据 可得，粒子在磁场中的运动时间为 且 ， 联立得 粒子从P1出发到第2次与挡板作用所经历的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 嘉积中学2024-2025学年度第二学期高二年级第二次月考 物理科试题 （时间：90分钟 满分：100分） 第I卷（选择题 共44分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求，选对得3分，有错选得0分。 1. 下列说法正确的是 （　　） A. 法拉第首先用实验的方法发现了电磁感应现象 B. 楞次通过实验，首先发现了电流周围存在磁场 C. 安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D. 洛伦兹最早提出了确定感应电流方向的方法 2. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置I水平向右平移到位置II的过程中 （　　） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 线圈有扩大的趋势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 3. 质谱仪的工作原理如图所示，大量带等量正电荷的粒子，从容器A下方小孔飘入加速电场（粒子初速度为零），从飞出后，经沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打到照相底片D上。则粒子打到底片时，距越远的粒子 （　　） A. 速度越大 B. 质量越小 C. 动能越小 D. 比荷越小 4. 如图所示，一个质子从x轴上的P点以速度沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于y轴从A点射出第一象限。另一个质子从坐标原点O以速度沿与x轴成的方向射入第一象限，也恰好从A点射出第一象限。则等于（　　） A. 3∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 1∶2 5. 图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则 （　　） A. 时刻，金属棒PQ所受安培力方向向左 B. 时间内，回路中的感应电流大小不变，但方向改变 C. 时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D. 时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右 6. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。下列说法正确的是 （　　） A. 图甲速度选择器能使速度的粒子沿直线匀速通过， P→Q和Q→P均可使用 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b C. 图丙为回旋加速器，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势 7. 如图所示的半圆形闭合线圈半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。线圈以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （　　） A. 感应电动势平均值 B. 感应电动势最大值为2Bav C. 半圆形闭合线圈所受安培力方向向右 D. 感应电流方向沿顺时针方向 8. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在该空间中固定一光滑绝缘管道，管道轴线与水平方向夹角为30°。一带电小球先在管外以速度做直线运动，轨迹与管道轴线重合，如图中虚线所示，之后小球穿入管中，管道内径略大于小球直径。下列说法正确的是 （　　） A. 小球带负电 B. 电场强度和磁感应强度的大小关系为 C. 小球从管道的乙端运动到甲端 D. 若小球刚进入管道时将磁场加倍，小球将在管道中做匀加速直线运动 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左端固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为。现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（　　） A. 弹簧长度将变长 B. 弹簧长度将变短 C. D. 10. 两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率、对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，则下列说法正确的是 （　　） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. 粒子射入磁场中的速率 C. 粒子射入磁场中的速率 D. 粒子在磁场中的运动时间 11. 如图所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω，磁感应强度B的图像所示（以向右为正方向），下列说法正确的是 （　　） A. 电阻R两端的电压为4V B. 通过电阻R的感应电流的大小为0.8A C. 10s内螺线管导线产生的热量是6.4J D. C点的电势为1V 12. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，半径为L。若从上向下看，圆盘以角速度ω顺时针做匀速圆周转动，圆盘电阻不计，下列说法正确的有 （　　） A. 电阻R的电流方向是从a到b B. P的电势高于Q的电势 C. 圆盘转动产生的感应电动势为 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍 13. 如图所示，两条平行光滑导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则 （　　） A. 金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mg B. 金属杆在磁场中运动的最大加速度为 C. 整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为 D. 整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为0.5mgr 第II卷（非选择题 共56分） 三、实验题（14题10分，15题8分，共18分。） 14. （1）如图所示是研究电磁感应现象的实验装置： ①装置已经按如图所示连接好，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，如果开关闭合后，再将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（填“N”或“S”）极。 15. 甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻和阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）先测电阻的阻值： A.闭合将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数 B.保持电阻箱示数不变，将切换到___，（填“a”或“b”）读出电压表的示数 C.则电阻的表达式为 ___ （用、 表示） （2）甲同学已经测得电阻继续测电源电动势E和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=_______V，电阻_____Ω （保留三位有效数字）。 四、计算题（16题10分，17题12分，18题16分，共38分。） 16. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定两间距L＝0.5 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝10 V，内阻r＝2 Ω，一质量m＝100 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝1 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取 g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力大小； (2)滑动变阻器R接入电路中的阻值． 17. 如图所示，水平放置的粗糙U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.6Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=0.4m 后，速度达到最大，取求： （1）当导体棒ab的速度v=lm/s时，导体棒ab的加速度是多少？ （2）导体棒ab运动的最大速度是多少？ （3）导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？ 18. 在如图所示的坐标系中，y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；y<0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上x=1.5h处的P2点进入磁场，不计重力。 （1）求粒子到达P2时速度的大小； （2）求电场强度的大小； （3）若在y轴的负半轴上y=-1.5h处固定一个与x轴平行的足够长的弹性绝缘挡板(粒子反弹后速度大小相等，方向相反)，则粒子进入磁场偏转后恰好能垂直撞击在挡板上，求磁感应强度B的大小，并求粒子从P1出发到第2次与挡板作用所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $