精品解析：福建厦门双十中学2024-2025学年高二下学期第一次阶段检测物理试题

厦门双十中学高二下学期第一次月考物理试卷 （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，只有一项符合题目要求。 1. 单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样 B. 甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大 C. 乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽 D. 丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样、乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样，丙为单色光通过小圆孔的衍射图样、丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误； B．甲图中，根据干涉条纹间距公式 知条纹间距越大，该色光的波长越大，故B正确； C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越窄，故C错误； D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。 故选B。 2. 如图所示电路中，灯泡 A、B 的规格相同，电感线圈 L 的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ） A. 开关 S 由断开变为闭合时，A、B 同时变亮，之后亮度都保持不变 B. 开关 S 由闭合变为断开时，A 先亮一下逐渐熄灭，B 与 A 一样亮 C. 开关 S 由闭合变为断开时，B 闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关 S 由闭合变为断开时，A 闪亮一下后熄灭，B 立即熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．设两灯泡电阻均为，电源电动势为。开关刚闭合时，线圈中的电流不能突变，线圈支路中电流为零，灯泡、串联，根据闭合电路欧姆定律有 两灯同时亮起；随后线圈中的电流逐渐增大，灯泡中的电流逐渐减小，灯泡中的电流逐渐增大，稳定后线圈相当于导线，分别有， 因此灯泡逐渐熄灭，灯泡逐渐变亮，故A错误； B．开关闭合且电路稳定时，线圈将灯泡短路，分别有， 开关断开瞬间，线圈中的电流不能突变，线圈与灯泡构成闭合回路，灯泡立即变亮；灯泡所在支路已经断路，其电流立即变为零，灯泡不会与灯泡一样亮，故B错误； C．开关断开后，灯泡所在支路不能形成闭合回路，根据电流连续性可知其电流立即变为，因此灯泡立即熄灭，不会闪亮后逐渐熄灭，故C错误； D．开关断开瞬间，线圈中的电流保持原方向和大小，并通过灯泡构成放电回路，因此灯泡立即变亮；随着线圈储存的磁场能逐渐转化为灯泡的内能，回路电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭。灯泡所在支路断路，电流立即变为零，因此灯泡立即熄灭，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，质量为 m 的金属圆环用轻绳悬挂，金属环有一半处于水平且垂直纸面向里的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于拉力大小的下列说法中正确的是（ ） A. 感应电流方向为逆时针 B. 大于环重力 mg，并保持恒定 C. 小于环重力 mg，并保持恒定 D. 大于环重力 mg，并逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．原磁场垂直纸面向里且磁感应强度减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场应垂直纸面向里，由右手螺旋定则可知感应电流方向为顺时针，故A错误； B．设金属圆环半径为、电阻为，磁感应强度的均匀减小率为，圆环在磁场中的面积为，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 由于恒定，所以感应电流保持不变。圆环下半部分所受安培力的水平分力相互抵消，竖直分力的合力等于长度为2r的直导线所受安培力，即 由左手定则可知安培力方向竖直向下，圆环静止时根据受力平衡有 虽然拉力大于mg，但磁感应强度逐渐减小，故拉力不恒定，B错误； C．安培力方向竖直向下，因此细绳拉力满足，且拉力随磁感应强度减小而减小，故C错误； D．由可知，感应电流恒定而磁感应强度逐渐减小，因此拉力始终大于环的重力mg，并逐渐减小，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左端接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属杆 MN 以某一速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则金属杆在运动过程中，速度大小 v、流过的电阻的电荷量 q 与时间 t 或位移 x 的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．金属杆切割磁感线产生的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律和安培力公式有， 根据牛顿第二定律可知，金属杆加速度大小为 随着速度减小，安培力和加速度大小均减小，因此图像的斜率绝对值逐渐减小，A正确； B．取水平向右为正方向，在极短时间内，根据动量定理有 该时间内金属杆的位移为 联立解得 图像的斜率为负的定值，因此随均匀减小，图像为倾斜直线，B正确； C．通过电阻的电流为，又有 随着速度减小，电流逐渐减小，即图像的斜率逐渐减小，题图中图像的斜率逐渐增大，C错误； D．在极短时间内通过电阻的电荷量为 又有，联立解得 以初始位置为坐标原点时，解得 与成正比，图像为过原点的倾斜直线，D正确。 故选ABD。 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，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。 5. 关于以下四幅课本上的插图，下列说法正确的是（ ） A. 如图甲，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧会上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，若带电粒子速度为，则能够从N向M沿直线匀速通过速度选择器 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通过高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 图丁中，手摇转动使得蹄形磁铁转动，稳定后，铝框转速和磁铁转速相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中，给弹簧通电后，弹簧中相邻各匝线圈中的电流方向相同，相互吸引，导致弹簧收缩，其下端离开水银面，电路断开；断电后，弹簧在自身重力和弹力作用下恢复原状，下端再次接触水银面，电路重新接通。如此往复，弹簧会上下振动，故A正确； B．带电粒子在速度选择器中要沿直线匀速通过，必须满足电场力与洛伦兹力等大反向，即，解得速度大小应为 且速度选择器具有方向性，由左手定则可知，粒子必须从左向右进入才能满足两力反向，故B错误； C．图丙为真空冶炼炉，当线圈中通入高频交变电流时，会产生高频交变磁场，从而在冶炼锅内的金属中产生很强的涡流，涡流产生大量的焦耳热使金属熔化，故C正确； D．图丁中，蹄形磁铁转动时，穿过铝框的磁通量发生变化，在铝框中产生感应电流，铝框受安培力作用而跟着转动。根据楞次定律，铝框转动是为了阻碍磁通量的变化，即阻碍两者之间的相对运动，所以铝框的转速始终小于磁铁的转速（异步），故D错误。 故选AC。 6. 如图所示为回旋加速器的主要结构，两个半径为 R 的半圆形中空金属盒D1、D2置于真空中，两盒间留有一条狭缝；在两盒间加电压为U的高频交变电压，空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P引出质量为m、电荷量为q的粒子，粒子初速度视为零，在狭缝间被电场加速，在 D 形盒内做匀速圆周运动，最终从边缘的出口处引出。忽略粒子在狭缝间的运动时间，则（ ） A. 仅提高加速电压，粒子最终获得的动能变大 B. 所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷有关 C. 粒子第n次通过狭缝后的速度大小为 D. 粒子通过狭缝的次数为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子在形盒内运动时，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 当粒子的轨道半径达到形盒半径时，粒子速度达到最大，解得 粒子最终获得的最大动能为 可知最大动能与加速电压无关，仅提高加速电压不能增大粒子的最终动能，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 交变电压的周期应等于粒子做圆周运动的周期，因此所需交变电压的频率为 可知频率与粒子的比荷有关，故B正确； C．粒子每通过一次狭缝，电场力做功qU，粒子的动能增加qU，粒子第次通过狭缝后，根据动能定理有 解得 题中所给速度表达式多计算了一次加速过程，故C错误； D．设粒子通过狭缝的总次数为，根据动能定理有 代入解得，故D正确。 故选BD。 7. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ均为匀强磁场的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，金属线框的ab边下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v−t图像如图乙，图像中的物理量均为已知。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量多 B. 金属框的边长为v1（t2−t1） C. 磁场的磁感应强度 D. 金属线框在0~t4的时间内所产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电荷量 进入和穿出过程磁通量变化大小均为（其中为线框边长），故电荷量相等，A错误； B．由图像可知，时间内线框以速度匀速进入磁场，此阶段位移等于线框边长，即，B正确； C．匀速进入时，重力与安培力平衡，即 解得磁感应强度，C正确； D．进入过程为匀速，动能不变，重力势能全部转化为焦耳热 穿出过程，由动能定理 解得 总热量，D错误。 故选 BC。 8. 如图所示，边长为 0.64m 的正方形区域内有磁感应强度B=0.3T的匀强磁场，方向垂直于纸面向外。在正方形中央有一点状放射源P，它在纸面内同时向各方向均匀连续发射大量同种粒子，该种粒子速度大小均为v=3.0×106m/s，比荷=5×107C/kg，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最短时间为 B. 粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 正方形边界上有粒子射出的区域总长为 1.6m D. 稳定后单位时间内射出磁场的粒子数与单位时间内粒子源发射的总粒子数之比为 1∶2 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有 解得粒子的轨迹半径为 粒子的角速度为 当粒子从点运动到边界的弦长最小时，运动时间最短，由下图可知，最短弦长为 设对应圆心角为，则有 解得 整理得 所以粒子在磁场中运动的最短时间为 同理粒子从点射出时，弦长最长，运动时间最长，此时粒子在磁场中转过的圆心角为 所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故A正确，B错误； C．取任意一条边，粒子能从该边首次射出的区域两端分别由轨迹与该边相切和弦为直径的两个临界状态确定。设正方形边长的一半为，相切端到该边中点的距离为 直径端到该边中点的距离为 两个端点分居该边中点两侧，所以每条边上的射出区域长度为 由正方形的四重旋转对称性可知，边界上射出区域的总长为，故C正确； D．若某粒子的轨道圆完全处于磁场内，其圆心到每条边的距离都应不小于。所有可能的圆心均满足 而能使轨道圆完全处于正方形内的圆心只能位于边长为的中心小正方形内。该小正方形内的点到点的最大距离为 与矛盾。因此所有粒子最终都会射出磁场，稳定后射出粒子数与发射总粒子数之比为，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。 9. 某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的。这是光的_____________现象，该现象说明光是___________ (选填“横波”或“纵波”)。 【答案】 ①. 偏振 ②. 横波 【解析】 【详解】[1][2]这位同学手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，说明光不能透过，这是光的偏振现象，该现象说明光是横波。 10. 如图所示，半径为R的金属圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，圆盘的中心和边缘分别用导线与电容器两极板相连，电容器的电容为C，圆盘绕O点以角速度ω按图示方向匀速转动，电容器上极板带________（填“正电”或“负电”），带电量为______。 【答案】 ①. 正电 ②. 【解析】 【详解】[1]由右手定则可知金属圆盘的边缘相当于电源的正极，所以电容器上极板带正电。 [2]由感应电动势 又，所以电容器上极板带电量为 11. 如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。 （1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________（高或低） （2）设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，发生霍尔效应时，导体板上下侧面间的电势差为__________ 【答案】 ①. 低 ②. 【解析】 【详解】（1）[1]规定电流方向与负电荷定向移动的方向相反，由于电流的方向向右，则电子移动的方向向左，由左手定则可知电子会向A即上侧面偏转，故上侧面的电势低于下侧面的电势 （2）[2]发生霍尔效应时，根据受力平衡可知 根据电流的微观表达式有 联立解得 12. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________（选填“A”“B”或“C”）； A. B. C. （2）实验得出，电流由“”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. C ②. 向右 ③. 变小 【解析】 【详解】（1）[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源确定电流的方向。 故选C。 （2）[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针方向，即电流由“”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 （3）[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，电子秤的示数会变小。 13. 如图甲是用红光做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）观察到如图乙所示的干涉条纹，使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是________。（多选） A. 该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 B. 若去掉滤光片，将观察不到干涉条纹 C. 若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，可以看到干涉条纹 D. 若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动测量头即可 （2）在写实验报告时，要求将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区如图丙所示，你觉得__________同学的图样存在造假。 （3）已知该装置中，双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁（i）所示，读数为__________mm；当分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图丁（ii）所示，根据以上数据，测得该光的波长约为________（保留两位有效数字）。 【答案】（1）AC （2）甲 （3） ①. 2.332##2.333##2.334##2.335 ②. 【解析】 【小问1详解】 A． 该干涉条纹虽然倾斜，但中心刻线与亮条纹平行，不影响波长测量的结果，故A正确； B． 若光源为单色光源，去掉滤光片，仍能观测到干涉条纹，故B错误； C． 若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，由于激光相干性比较好，所以仍能看到干涉条纹，故C正确； D． 若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动转动单、双缝和测量头即可，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 实验中移动目镜时，分刻板中心刻度线不应该移动，则甲同学的图象存在造假现象。 【小问3详解】 [1]分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时的示数为 x1=2mm+33.3×0.01mm=2.333mm [2]分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为 x2=15mm+37.5×0.01mm=15.375mm 条纹间距离 由相邻亮条纹的间距公式，解得光的波长为 14. 一个质量m=0.16kg的小滑块，所带电荷量大小为q=5×10−4C，放置在倾角α=37∘的光滑斜面上（绝缘），斜面两侧固定且置于B=0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向里，如图所示，小滑块从斜面上端的 点由静止开始沿滑下，斜面足够长，小滑块滑至斜面上某一位置 P 点时，即将离开斜面。（g取10m/s2，sin37∘≈0.6）。求： （1）小滑块带何种电荷？小滑块在斜面上做何种运动？ （2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大； （3）该斜面长度至少多长。 【答案】（1）带负电；做初速度为零的匀加速直线运动 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由洛伦兹力方向规律可知，滑块带负电时洛伦兹力垂直斜面向外，速度增大时洛伦兹力增大，滑块才能离开斜面，故滑块带负电。沿斜面方向，支持力和洛伦兹力均无分力，由牛顿第二定律得 加速度恒定，因此滑块做初速度为零的匀加速直线运动。 【小问2详解】 滑块即将离开斜面时支持力为零，垂直斜面方向有 解得 【小问3详解】 沿斜面方向的加速度为 滑块从静止开始运动，由速度与位移关系得 斜面最小长度 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴左侧内存在垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等。一电子以速度从x轴上的N点（-L，0）射入磁场，与x轴负方向的夹角，经P点（图中未画出）垂直于y轴射入电场，最后从M点（2L,0）进入第Ⅳ象限。已知电子的质量为m，电荷量为e，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）匀强电场的电场强度； （3）从N点射出后电子第3次经过x轴的位置坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意得在磁场Ⅰ中运动轨迹如图，圆心在K点，在磁场运动的半径，则有 得 （2）进入电场后，电子做类平抛运动，从P点到M点的过程中，设沿电场力方向的位移为y，垂直于电场力方向的位移为x，则： 解得 （3）沿电场方向的速度 v方向与x成，则 设电子在第四象限中做匀速圆周运动的半径为，有 经分析知，电子第1次过x在M点运动一个劣弧第二次过x轴到第Ⅰ象限，再次下来到第3次经过x轴时的位置坐标为 联立以上各式，代入数据得 16. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，间距为L，空间分布着磁感应强度大小为B，与导轨平面垂直且向上的匀强磁场，将两根金属棒a、b放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接，已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，物块c的质量也为m，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。 （1）将金属棒b锁定，释放金属棒a，求金属棒a的最终速度v1； （2）物块c以2v1的速度竖直向下运动，同时释放金属棒a，求金属棒b的最终速度v2； （3）在 （2） 问中，若a、b、c从开始运动时间t到达稳定状态，求该过程中a、b产生的总焦耳热。 【答案】（1），方向沿轨道斜向下 （2），方向沿轨道斜向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 a最终沿着导轨匀速向下运动，设其所受安培力为F，分析a受力，沿导轨方向平衡 由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 安培力 联立解得，方向沿轨道斜向下。 【小问2详解】 开始时，b、c速度均为，b沿导轨斜向上运动，a、b与金属导轨形成回路的磁通量增大，为阻碍磁通量变化，a沿导轨向上运动。稳定时，设a速度为，a受力平衡，沿导轨方向 a、b切割磁感线的方向相同，由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 安培力 结合（1）解得 a、b、c组成的系统，c的重力mg向下，a和b沿斜面向下的重力分力总和 通过定滑轮和绳连接，总合外力为0，因此系统动量守恒 整理得 联立两个关于速度的等式，，方向沿轨道斜向上。 【小问3详解】 由能量守恒，无摩擦时总焦耳热与系统机械能变化量之和为零 动能变化（末态减初态） 设b、c位移为，a位移为，重力势能变化（末态减初态） 取过程中任意，设a速度为，b、c速度为，此时电动势 安培力 对a用动量定理 两边求和 得到 解得 代入 结合，，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学高二下学期第一次月考物理试卷 （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，只有一项符合题目要求。 1. 单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样 B. 甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大 C. 乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽 D. 丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显 2. 如图所示电路中，灯泡 A、B 的规格相同，电感线圈 L 的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ） A. 开关 S 由断开变为闭合时，A、B 同时变亮，之后亮度都保持不变 B. 开关 S 由闭合变为断开时，A 先亮一下逐渐熄灭，B 与 A 一样亮 C. 开关 S 由闭合变为断开时，B 闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关 S 由闭合变为断开时，A 闪亮一下后熄灭，B 立即熄灭 3. 如图所示，质量为 m 的金属圆环用轻绳悬挂，金属环有一半处于水平且垂直纸面向里的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于拉力大小的下列说法中正确的是（ ） A. 感应电流方向为逆时针 B. 大于环重力 mg，并保持恒定 C. 小于环重力 mg，并保持恒定 D. 大于环重力 mg，并逐渐减小 4. 如图所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左端接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属杆 MN 以某一速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则金属杆在运动过程中，速度大小 v、流过的电阻的电荷量 q 与时间 t 或位移 x 的关系图像正确的是（ ） 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，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。 5. 关于以下四幅课本上的插图，下列说法正确的是（ ） A. 如图甲，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧会上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，若带电粒子速度为，则能够从N向M沿直线匀速通过速度选择器 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通过高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 图丁中，手摇转动使得蹄形磁铁转动，稳定后，铝框转速和磁铁转速相同 6. 如图所示为回旋加速器的主要结构，两个半径为 R 的半圆形中空金属盒D1、D2置于真空中，两盒间留有一条狭缝；在两盒间加电压为U的高频交变电压，空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P引出质量为m、电荷量为q的粒子，粒子初速度视为零，在狭缝间被电场加速，在 D 形盒内做匀速圆周运动，最终从边缘的出口处引出。忽略粒子在狭缝间的运动时间，则（ ） A. 仅提高加速电压，粒子最终获得的动能变大 B. 所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷有关 C. 粒子第n次通过狭缝后的速度大小为 D. 粒子通过狭缝的次数为 7. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ均为匀强磁场的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，金属线框的ab边下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v−t图像如图乙，图像中的物理量均为已知。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量多 B. 金属框的边长为v1（t2−t1） C. 磁场的磁感应强度 D. 金属线框在0~t4的时间内所产生的热量为 8. 如图所示，边长为 0.64m 的正方形区域内有磁感应强度B=0.3T的匀强磁场，方向垂直于纸面向外。在正方形中央有一点状放射源P，它在纸面内同时向各方向均匀连续发射大量同种粒子，该种粒子速度大小均为v=3.0×106m/s，比荷=5×107C/kg，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最短时间为 B. 粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 正方形边界上有粒子射出的区域总长为 1.6m D. 稳定后单位时间内射出磁场的粒子数与单位时间内粒子源发射的总粒子数之比为 1∶2 三、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。 9. 某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的。这是光的_____________现象，该现象说明光是___________ (选填“横波”或“纵波”)。 10. 如图所示，半径为R的金属圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，圆盘的中心和边缘分别用导线与电容器两极板相连，电容器的电容为C，圆盘绕O点以角速度ω按图示方向匀速转动，电容器上极板带________（填“正电”或“负电”），带电量为______。 11. 如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。 （1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________（高或低） （2）设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，发生霍尔效应时，导体板上下侧面间的电势差为__________ 12. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________（选填“A”“B”或“C”）； A. B. C. （2）实验得出，电流由“”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 如图甲是用红光做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）观察到如图乙所示的干涉条纹，使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是________。（多选） A. 该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 B. 若去掉滤光片，将观察不到干涉条纹 C. 若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，可以看到干涉条纹 D. 若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动测量头即可 （2）在写实验报告时，要求将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区如图丙所示，你觉得__________同学的图样存在造假。 （3）已知该装置中，双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁（i）所示，读数为__________mm；当分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图丁（ii）所示，根据以上数据，测得该光的波长约为________（保留两位有效数字）。 14. 一个质量m=0.16kg的小滑块，所带电荷量大小为q=5×10−4C，放置在倾角α=37∘的光滑斜面上（绝缘），斜面两侧固定且置于B=0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向里，如图所示，小滑块从斜面上端的 点由静止开始沿滑下，斜面足够长，小滑块滑至斜面上某一位置 P 点时，即将离开斜面。（g取10m/s2，sin37∘≈0.6）。求： （1）小滑块带何种电荷？小滑块在斜面上做何种运动？ （2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大； （3）该斜面长度至少多长。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴左侧内存在垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等。一电子以速度从x轴上的N点（-L，0）射入磁场，与x轴负方向的夹角，经P点（图中未画出）垂直于y轴射入电场，最后从M点（2L,0）进入第Ⅳ象限。已知电子的质量为m，电荷量为e，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）匀强电场的电场强度； （3）从N点射出后电子第3次经过x轴的位置坐标。 16. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，间距为L，空间分布着磁感应强度大小为B，与导轨平面垂直且向上的匀强磁场，将两根金属棒a、b放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接，已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，物块c的质量也为m，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。 （1）将金属棒b锁定，释放金属棒a，求金属棒a的最终速度v1； （2）物块c以2v1的速度竖直向下运动，同时释放金属棒a，求金属棒b的最终速度v2； （3）在 （2） 问中，若a、b、c从开始运动时间t到达稳定状态，求该过程中a、b产生的总焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $