精品解析：福建厦门海沧实验中学2024-2025学年高二下学期3月阶段检测物理试题

厦门海沧实验中学2024-2025学年第二学期高二年段3月考试 物理试题 本试卷分题卷和答题卡两部分，满分为100分，考试用时为75分钟。答案请填写在答题卡上，考试结束时只提交答题卡。 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，只有一项符合题目要求 1. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动的说法正确的是（ ） A. 甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足，将向下极板偏转 B. 乙图中等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板 C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越大 D. 丁图中只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中带正电粒子从左向右运动，电场力向下，洛伦兹力向上。由电场力和洛伦兹力的大小公式知，电场力大小为，洛伦兹力大小为；当时，合力向上，粒子向上极板偏转，故A错误； B．由左手定则可知，乙图中的正离子受到的洛伦兹力指向板，负离子受到的洛伦兹力指向板，因此板带正电、板带负电，有，故B正确； C．电子感应加速器中，变化的励磁电流既产生变化的磁场，也产生沿电子轨道切线方向的感生电场。设电子的质量和电荷量大小分别为，，轨道半径为，由洛伦兹力提供向心力有 整理得 电子加速时，轨道处的磁感应强度随电子速度同步变化，使保持不变，电子沿近似固定半径的轨道运动，故C错误； D．设回旋加速器的形盒最大半径为，粒子的电荷量和质量分别为，，最大速度为，由洛伦兹力提供向心力有 整理得 由动能定义得最大动能 可见最大动能与加速电压无关，加速电压只影响粒子每次经过狭缝时增加的动能及加速次数，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，间距为的两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一绝缘水平面内，左端通过导线连接一个阻值为的定值电阻，整个导轨处在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，匀质金属杆CD垂直导轨放置，在CD杆的中点施加一个方向垂直杆、大小为的水平拉力，一段时间后CD杆匀速运动，CD杆与导轨始终接触良好，CD杆接入回路的电阻为， 导轨的电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. CD杆匀速运动时，流过CD杆的电流方向为由D到C B. CD杆匀速运动时，流过定值电阻R的电流为2.0A C. CD杆匀速运动时，CD杆两端的电压为4.0V D. CD杆匀速运动时的速度大小为5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则，导体棒中的感应电流方向由到，故A错误； BCD．金属杆匀速运动，水平方向受力平衡，安培力大小，由安培力公式得 解得 设导体棒接入回路的电阻为，由闭合电路欧姆定律得 杆两端电压等于定值电阻两端电压，由欧姆定律得 导体棒垂直切割磁感线，由动生电动势公式得 解得，故BC错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为的匀强磁场，梯形是位于纸面内的直角梯形导线框，边刚好与磁场区域右边界重合，间的距离为。从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设线框总电阻为，以顺时针电流为正，用表示线框从起移动的距离。令为距边水平距离为处线框的竖直宽度，由于边为直线，随线性减小。当时，线框只跨过磁场右边界，等效切割长度为。由动生电动势公式得感应电动势大小为 其大小随时间线性减小；此时垂直纸面向里的磁通量增加，由楞次定律知感应电流为逆时针方向，所以且其绝对值线性减小。当时，磁场的左、右边界都穿过线框，两边界处的等效切割长度分别为，，两部分电动势方向相反。由动生电动势公式得合电动势大小为 由于线性减小，为正常量；此时磁通量减小，感应电流为顺时针方向，所以为正常量。当时，线框只跨过磁场左边界，等效切割长度为，且该长度随时间线性减小；此时磁通量减小，所以为正且线性减小。线框在时完全离开磁场，电流突变为零。因此，先在负值区线性增大，再突变为正常量；到时向上突变后在正值区线性减小，完全离开磁场后突变为零。 故选B。 4. 把足够长的绝缘木板置于光滑水平地面上，木板的上表面粗糙，带负电小物块（电量保持不变）置于木板的左端，整个装置置于足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示。在时刻，木板获得一水平向左的初速度，关于此后运动过程中两物体速度随时间变化的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取向左为正方向，设小物块质量为、电荷量的绝对值为，木板质量为，二者向左的速度分别为，，小物块相对木板向右滑动时，木板对小物块的滑动摩擦力向左。小物块向左运动且带负电，由左手定则知其所受洛伦兹力竖直向下；因速度与磁场垂直，由洛伦兹力公式得 所以支持力 滑动摩擦力 在相对滑动阶段，对小物块和木板分别由牛顿第二定律得， 随着增大，增大而减小，即小物块的图像斜率逐渐增大，木板的图像斜率逐渐减小。当二者速度相同时相对滑动结束。水平方向没有外力，由动量守恒定律得 达到共同速度后，所需静摩擦力为零，二者保持共同速度做匀速直线运动。 故选A。 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. 某学习小组用如图实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁从固定的线圈上方靠近时（ ） A. 极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的吸引力 B. 极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的排斥力 C. 通过电流表的感应电流方向是 D. 通过电流表的感应电流方向是 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由“来拒去留”可知，N极从上向下靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，所以磁铁受到线圈的排斥力，故A错误，B正确； CD．当条形磁铁N极从固定的线圈上方靠近线圈时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场向上，感应电流方向为逆时针（俯视），即沿着b→G→a，故C错误，D正确。 故选BD。 6. 粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带电粒子和，以相同的速率从点沿方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电，粒子带正电 B. 粒子带正电，粒子带负电 C. 粒子的比荷较大 D. 粒子的比荷较大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题可知，两粒子以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，a粒子向下偏，b粒子向上偏，磁场垂直纸面向外，根据左手定则，可知a粒子带正电，b粒子带负电，故A错误，B正确； CD．两粒子在磁场中偏转，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由图可知，a粒子的偏转半径更小， 故a粒子的比荷较大，故C正确，D错误。 故选BC。 7. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线图，线圈总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 0~6s内穿过线圈磁通量的变化量为3Wb B. 线圈中产生的感应电流的大小为1A C. t=3s时轻质细线的拉力大小为15N D. 0~4s内线圈产生的焦耳热为8J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．0~6s内穿过线圈磁通量的变化量为，故A错误； B．线圈中产生的感应电动势 感应电流的大小为，故B正确； C．t=3s时线圈受安培力方向向上，则轻质细线的拉力大小为 其中 解得T=15N，故C正确； D．0~4s内线圈产生的焦耳热为，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。、是两根粗细均匀的金属棒，质量均为，电阻分别为和。棒静止于水平导轨上，初始时与相距。棒由静止从距水平面高度为的倾斜轨道下滑，运动过程中与棒始终没有接触，且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. a棒刚进入磁场时，回路中感应电流大小为 B. b棒的最大速度为 C. 整个过程中，b棒上产生的焦耳热为 D. 稳定后，a、b棒间的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设棒下落到底端刚进入磁场瞬间的速度大小为，由机械能守恒定律可得 解得 则a棒刚进入磁场时产生的感应电动势的大小为 由欧姆定律知，回路中感应电流大小为 故A正确； B．由右手定则和左手定则可知棒所受安培力水平向右，棒从静止开始向右做加速运动，棒受到安培力水平向左，a棒进入磁场后以初速度做减速运动，直到、棒最终达到共速，之后一起做匀速直线运动，b棒的速度达到最大，由、棒组成的系统动量守恒可知 解得b棒的最大速度为 故B错误； C．在运动过程中由能量守恒可得 又 联立解得 而、棒串联，则产生的焦耳热之比等于电阻之比，由此可得棒上产生的焦耳热为 故C错误； D．棒从静止开始向右做加速运动的过程中，由动量定理有 又 其中为、 两棒的相对位移，联立解得 故稳定后，a、b棒间的距离为，故D正确。 故选AD。 三、填空题（8分） 9. 如图中，甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的______________（选填“干涉”或“衍射”）图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径______________（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径。 【答案】 ①. 衍射 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]甲中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，乙中出现圆形亮斑。 [2]只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象。图甲是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7m数量级，所以图甲对应的圆孔的孔径比图乙所对应的圆孔的孔径小，图乙的形成可以用光的直线传播解释。 10. 2020年12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号。如图所示，一块宽为、长为、厚为的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子。通入方向如图所示的电流时，电子的定向移动速度为。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，此时前表面的电势______________（填“高于”、“低”或“等于”）后表面的电势。元件的前、后表面间电压______________。 【答案】 ①. 低于 ②. 【解析】 【详解】[1]电流方向向左，电子向右定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向外，则前表面积累了电子，前表面的电势比后表面的低。 [2]由电子受力平衡可得 解得 11. 等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，置于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与电源两端相接。已知导体棒受到的安培力大小为，则另一支路受到的安培力的大小为______________，整个回路受到的安培力大小为______________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]设MN边的电流为I，根据并联电路特点及电阻定律可知，MLN的电阻为MN的2倍，则MLN的电流为0.5I，根据 由于另一支路MLN有效长度为L，则另一支路MLN受到的安培力的大小为 [2]整个回路受到的安培力大小为 四、实验题（12分） 12. “用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。 （1）下列说法中正确的是___________。 A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变 C. 保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距离，干涉条纹间距变大 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此时手轮上的示数，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第10条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数。则两相邻亮条纹中心间的距离为___________，已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，则所测光的波长为__________（用所给物理量的符号表示）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．滤光片应置于单缝的前面，故A错误； BC．根据 可知保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变；保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距离，干涉条纹间距变小；故B正确，C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]两相邻亮条纹中心间的距离为 [2]根据 可得所测光的波长为 13. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______________。 A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C. 将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 （2）小宁同学用如图丙所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是____________。 A. 插入铁芯 B. 拔出线圈A C. 将滑动变阻器的滑片向左移动 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是___________（选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将_____________。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 【答案】（1）C （2）AC （3） ①. ②. 变短 【解析】 【小问1详解】 A．S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误； B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误； C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“+”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“-”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏。 A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确； B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确； D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 ①[1]由图可知，断电前，通过灯泡和线圈的电流均恒定，且通过线圈的电流大于通过灯泡的电流。断电瞬间，线圈产生自感电动势阻碍通过其电流减小，而此时灯泡和线圈构成一回路，从而使通过灯泡的电流瞬间增大，且方向与原来电流方向相反。所以断电瞬间，灯泡中电流是i1。 ②[2]在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数减小，对电流减小的阻碍能力变弱，所以可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。 五、解答题（40分） 14. 如图所示，电阻不计的两平行金属导轨间距，固定在倾角的绝缘斜面上、下端接一电动势、内阻的电源、金属导轨所在的区域加一磁感应强度大小4T的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下，现把一根质量的金属杆垂直放在导轨上，接入电路的电阻，当开关闭合后处于静止状态，重力加速度取、0.8、，求： （1）金属杆ab受到的安培力大小和方向： （2）金属杆ab受到导轨的摩擦力大小和方向。 【答案】（1） ；方向垂直杆沿斜面向上 （2）；方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 根据安培力大小公式，有 方向垂直杆沿斜面向上； 【小问2详解】 对金属杆受力分析如图所示，根据沿斜面方向受力平衡有 解得 方向沿斜面向上； 15. 如图所示，平面直角坐标系的第一、二象限存在沿轴负向的匀强电场，为第四象限的角平分线，它与轴正向间存在垂直于纸面向外的匀强磁场（边界处有磁场）。一带电粒子以初速度从点沿轴正向射出，经点以与轴正向成进入磁场后恰好未从边射出。已知带电粒子质量为，电荷量为，点坐标为，点坐标为，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）从A点开始至第二次经过x轴所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子射出后在电场中做类平抛运动，设时间为，电场强度为E，由牛顿第二定律得 沿x方向有 沿y方向有 联立解得 【小问2详解】 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系得 解得 粒子进入磁场时的速度 由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 由以上分析知 在磁场中运动时间， 解得 从开始运动到第二次经过x轴所用的时间 16. 如图所示，两间距、足够长的光滑平行倾斜金属导轨固定在水平面上，两导轨的倾角均为，两导轨的顶端用阻值的定值电阻相连，水平虚线的下侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，质量、长为、阻值的金属棒紧靠虚线静止释放，经过一段时间后金属棒以速度匀速下滑，该过程中流过定值电阻的电荷量。整个过程金属棒始终与导轨垂直，不计导轨的电阻值，重力加速度，，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从金属棒静止释放到金属棒开始匀速运动过程中定值电阻上产生的热量； （3）若仅将定值电阻R换成电容的电容器，仍将金属桥紧靠虚线MN静止释放，2s末金属棒的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取沿斜面向下为正方向，金属棒下滑时安培力沿斜面向上，其沿斜面方向的受力与运动关系如图所示。 金属棒匀速下滑时，动生电动势为 电流为 沿斜面方向由平衡条件得 解得 【小问2详解】 设金属棒从静止释放到开始匀速运动的位移为。由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，平均感应电动势、平均电流分别为 ​ 又有 联立得 由能量守恒，全电路产生的焦耳热为 代入数据得 定值电阻与金属棒串联，通过二者的电流相同，由焦耳定律得 所以定值电阻产生的热量为 【小问3详解】 按含容导轨的理想模型，电容器两端电压等于金属棒的动生电动势，由电容定义式得 在任意短时间内，电容器电荷量的变化量为 故电流为 安培力大小为 取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得 解得 由第（1）问的结果， 因此 金属棒从静止释放，由匀变速直线运动公式得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门海沧实验中学2024-2025学年第二学期高二年段3月考试 物理试题 本试卷分题卷和答题卡两部分，满分为100分，考试用时为75分钟。答案请填写在答题卡上，考试结束时只提交答题卡。 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，只有一项符合题目要求 1. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动的说法正确的是（ ） A. 甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足，将向下极板偏转 B. 乙图中等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板 C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越大 D. 丁图中只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能 2. 如图所示，间距为的两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一绝缘水平面内，左端通过导线连接一个阻值为的定值电阻，整个导轨处在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，匀质金属杆CD垂直导轨放置，在CD杆的中点施加一个方向垂直杆、大小为的水平拉力，一段时间后CD杆匀速运动，CD杆与导轨始终接触良好，CD杆接入回路的电阻为， 导轨的电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. CD杆匀速运动时，流过CD杆的电流方向为由D到C B. CD杆匀速运动时，流过定值电阻R的电流为2.0A C. CD杆匀速运动时，CD杆两端的电压为4.0V D. CD杆匀速运动时的速度大小为5m/s 3. 如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为的匀强磁场，梯形是位于纸面内的直角梯形导线框，边刚好与磁场区域右边界重合，间的距离为。从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 把足够长的绝缘木板置于光滑水平地面上，木板的上表面粗糙，带负电小物块（电量保持不变）置于木板的左端，整个装置置于足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示。在时刻，木板获得一水平向左的初速度，关于此后运动过程中两物体速度随时间变化的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 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. 某学习小组用如图实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁从固定的线圈上方靠近时（ ） A. 极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的吸引力 B. 极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的排斥力 C. 通过电流表的感应电流方向是 D. 通过电流表的感应电流方向是 6. 粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带电粒子和，以相同的速率从点沿方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电，粒子带正电 B. 粒子带正电，粒子带负电 C. 粒子的比荷较大 D. 粒子的比荷较大 7. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线图，线圈总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 0~6s内穿过线圈磁通量的变化量为3Wb B. 线圈中产生的感应电流的大小为1A C. t=3s时轻质细线的拉力大小为15N D. 0~4s内线圈产生的焦耳热为8J 8. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。、是两根粗细均匀的金属棒，质量均为，电阻分别为和。棒静止于水平导轨上，初始时与相距。棒由静止从距水平面高度为的倾斜轨道下滑，运动过程中与棒始终没有接触，且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. a棒刚进入磁场时，回路中感应电流大小为 B. b棒的最大速度为 C. 整个过程中，b棒上产生的焦耳热为 D. 稳定后，a、b棒间的距离为 三、填空题（8分） 9. 如图中，甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的______________（选填“干涉”或“衍射”）图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径______________（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径。 10. 2020年12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号。如图所示，一块宽为、长为、厚为的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子。通入方向如图所示的电流时，电子的定向移动速度为。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，此时前表面的电势______________（填“高于”、“低”或“等于”）后表面的电势。元件的前、后表面间电压______________。 11. 等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，置于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与电源两端相接。已知导体棒受到的安培力大小为，则另一支路受到的安培力的大小为______________，整个回路受到的安培力大小为______________。 四、实验题（12分） 12. “用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。 （1）下列说法中正确的是___________。 A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变 C. 保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距离，干涉条纹间距变大 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此时手轮上的示数，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第10条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数。则两相邻亮条纹中心间的距离为___________，已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，则所测光的波长为__________（用所给物理量的符号表示）。 13. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______________。 A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C. 将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 （2）小宁同学用如图丙所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是____________。 A. 插入铁芯 B. 拔出线圈A C. 将滑动变阻器的滑片向左移动 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是___________（选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将_____________。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 五、解答题（40分） 14. 如图所示，电阻不计的两平行金属导轨间距，固定在倾角的绝缘斜面上、下端接一电动势、内阻的电源、金属导轨所在的区域加一磁感应强度大小4T的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下，现把一根质量的金属杆垂直放在导轨上，接入电路的电阻，当开关闭合后处于静止状态，重力加速度取、0.8、，求： （1）金属杆ab受到的安培力大小和方向： （2）金属杆ab受到导轨的摩擦力大小和方向。 15. 如图所示，平面直角坐标系的第一、二象限存在沿轴负向的匀强电场，为第四象限的角平分线，它与轴正向间存在垂直于纸面向外的匀强磁场（边界处有磁场）。一带电粒子以初速度从点沿轴正向射出，经点以与轴正向成进入磁场后恰好未从边射出。已知带电粒子质量为，电荷量为，点坐标为，点坐标为，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）从A点开始至第二次经过x轴所用的时间。 16. 如图所示，两间距、足够长的光滑平行倾斜金属导轨固定在水平面上，两导轨的倾角均为，两导轨的顶端用阻值的定值电阻相连，水平虚线的下侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，质量、长为、阻值的金属棒紧靠虚线静止释放，经过一段时间后金属棒以速度匀速下滑，该过程中流过定值电阻的电荷量。整个过程金属棒始终与导轨垂直，不计导轨的电阻值，重力加速度，，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从金属棒静止释放到金属棒开始匀速运动过程中定值电阻上产生的热量； （3）若仅将定值电阻R换成电容的电容器，仍将金属桥紧靠虚线MN静止释放，2s末金属棒的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $