2021枣庄八中东校高二4月月考物理试题含答案

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枣庄八中东校4月份检测高二物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题(共24分)1．下列说法正确的是（　　）A．同一线圈放在磁感应强度大的磁场中一定比放在磁感应强度小的磁场中磁通量大B．面积为S的线圈，垂直放入磁感应强度为B匀强磁场中，穿过它的磁通量为BSC．电流元IL在磁场中某处受到的安培力为F，则该处的磁感应强度D．磁场中某处磁感应强度的方向，与放入该处的电流元所受安培力的方向相同2．在电磁学发展过程中，下列表述符合物理学史实的是（　　）A．库仑在实验中观察磁生电的现象，揭示了电和磁之间存在联系B．法拉第在实验中观察到电流的磁效应，进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想C．奥斯特根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说D．楞次对实验进行探究和分析后总结得出：闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，导线与螺线管垂直。A中的“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S闭合前、后，绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是：（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．不能确定4．一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（　　）A．始终由a流向bB．始终由b流向aC．先由a流向b，再由b流向aD．先由b流向a，再由a流向b5．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。下列表述正确的是A．只有带正电的粒子能通过速度选择器沿直线进入狭缝 PB．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越大C．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里D．能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于6．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（ ）A．K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1变更亮，D2变暗B．K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样C．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D．K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭7．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（ ）A．粒子带正电荷B．粒子分裂前运动速度大小为C．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向D．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R8．如图所示，两平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线中通过电流方向相反且电流强度为2I的电流时，a导线受到的安培力为F1，b导线受到的安培力为F2，则a导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为(　　)A． B． C． D．二、多选题(共16分)9．如图所示，一个闭合导线圈静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感生电动势．下列说法正确的是（ ）A．磁场变化时，会在空间激发一种电场 B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D．从上向下看，当磁场增强时，线圈中有逆时针电场10．习总书记提出的绿水青山就是金山银山的理念，树立了保护自然环境就是保护人类、建设生态文明就是造福人类的新理念。某化工厂为检测污水排放量，技术人员在排污管末端安装一台污水流量计，如图所示，该装置由非磁性绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个金属板间的电压U=1V。下列说法中正确的是（　　）A．M电势高，金属板N的电势低B．污水中离子浓度对电压表的示数有影响C．污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/sD．电荷量为1.6×10－19C的离子，流经该装置时受到的静电力F=8.0×10－19N11．如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端．金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g．则（ ）A．金属杆加速运动过程中的平均速度大于B．金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率小于匀速运动过程中克服安培力做功的功率C．当金属杆的速度为时，它的加速度大小为D．整个运动过程中电阻R产生的焦耳热为12．如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场（环形区域的宽度非常小）．质量为m、电荷量为q的带正电粒子可在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板刚进入AB之间时，A板电势升高到 + U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速．每当粒子离开B板时，A板电势又降为零．粒子在电场中一次次加速使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度大小可使绕行半径R不变．已知极板间距远小于R，则下列说法正确的是( )A．环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里B．粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqUC．粒子在绕行的整个过程中，A板电势变化周期不变D．粒子绕行第N圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为第II卷（非选择题）三、填空题(共8分)13．(本题8分)如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，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。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数。设电流I是由自由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电荷量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)；（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________；（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________；（4）证明霍尔系数为k=，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数_______。四、实验题(共8分)14．(本题8分)如图所示，在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关已部分连接。(1)请使用两根导线，将电路补充完整______。(2)此实验中使用的电表是___________。A．灵敏电流计 B．倍率适宜的欧姆表(3)在实验时，如果线圈B两端不接任何元件，则线圈B中将______。A．因电路不闭合，无电磁感应现象B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势C．不能用愣次定律判断感应电动势方向D．可以用楞次定律判断感应电动势方向(4)如图所示，若线圈B中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为________。A．线圈A通入顺时针方向的电流，且正从线圈B中取出B．线圈A通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出C．线圈A通入顺时针方向的电流，且正将滑动变阻器的阻值调小D．线圈A通入逆时针方向的电流，且正在断开电源五、解答题(共44分)15．(本题10分)在一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。一束质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从点沿不同方向进入匀强磁场，粒子的速度大小相同，重力不计。入射点到直径MN的距离为。（1）某一粒子沿平行于直径MN的方向入射，射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，求粒子的入射速度是多大？（2）另一粒子入射的速度方向沿半径方向，求经过磁场后速度偏转的角度。16．(本题10分)两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R＝5.0Ω，在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动。设金属导轨足够长，导轨电阻不计。求：(1)电阻R上电流的方向；(2)金属棒ab两端的电压；(3)拉力F的大小。17．(本题12分)如图所示，以两虚线P、Q为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的电场，电场强度为E，方向水平向右，两侧为相同的磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为m、带电量为、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度从电场边界P、Q之间的O点出发：(1)若粒子能到达边界Q，求O点到边界Q的最大距离；(2)若使粒子到达边界Q并进入磁场的偏转半径为R，求O点到边界Q的距离；(3)在题(2)的前提下，能使粒子从O点出发到再次回到O点的过程中，在磁场运动的时间最短，求电场宽度d和全过程的运动时间t。18．(本题12分)如图甲所示，MN、PQ为间距L=1m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=2Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=2T。将一根质量为m=1kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ和导体棒的电阻r；(2)金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）。枣庄八中东校4月份检测高二物理参考答案1．B 2．D 3．A 4．D 5．B 6．D 7．C 8．C 9．AC 10．ACD 11．ABC 12．BD13．低于 eBv e 见解析 （1）[1]导体的电子定向移动形成电流，电子的运动方向与电流方向相反，电流方向向右，则电子向左运动。由左手定则判断，电子会偏向A端面，A′板上出现等量的正电荷，电场线向上，所以侧面A的电势低于下侧面A′的电势；（2）[2]电子所受的洛伦兹力的大小为F洛=eBv；（3）[3]电子所受静电力的大小为F静=eE=e（4）[4]当电场力与洛伦兹力平衡时，则有e=evB得U=hvB导体中通过的电流为根据U=k得hvB=k=k联立得k=14． A BD AB (1)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A组成第一个回路，线圈A中可产生强弱能够改变的磁场；线圈B与电表组成回路，电表的偏转情况说明线圈B中是否产生感应电流。电路如图：(2)电表用来判断感应电流是否产生，所以电表应是灵敏电流计，不是欧姆表。故A项正确，B项错误。(3)AB：线圈B两端不接任何元件，电路不闭合，当线圈B中磁通量变化时，电路无感应电流，有感应电动势。故A项错误，B项正确。CD：不管电路是否闭合，都可以用楞次定律判断感应电动势方向。故C项错误，D项正确。(4)A：线圈A通入顺时针方向的电流且正从线圈B中取出，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，线圈B中磁通量是向里的减小，线圈B中感应电流的磁场方向向里，线圈B中感应电流方向为顺时针方向。故A项正确。B：线圈A通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，线圈B中磁通量是向里的减小，则线圈B中感应电流的磁场方向向里，线圈B中感应电流的方向为顺时针方向。故B项正确。C：线圈A通入顺时针方向的电流，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，正将滑动变阻器的阻值调小，线圈A产生的磁场变强，线圈B中磁通量是向里的增大，则线圈B中感应电流磁场的方向向外，线圈B中感应电流的方向为逆时针方向。故C项错误。D：线圈A通入逆时针方向的电流，且正在断开电源，线圈A产生的磁场垂直纸面向外，线圈B中磁通量是向外的减小，则线圈B中感应电流磁场的方向向外，线圈B中感应电流的方向为逆时针方向。故D项错误。15．(1) (2)（1）粒子出射方向与入射方向相反，在磁场中运动了半周，其轨迹半径，由洛伦兹力提供向心力，有，解得。（2）粒子向圆心入射，其运动轨迹如图所示 解得所以经过磁场后速度偏转的角度16．(1)电流方向向下；(2)2.5V；(3)0.15N(1)根据右手定则可得通过ab的电流方向由b到a，则通过R的电流方向向下；(2)金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=0.50×0.60×10V=3V电路中的电流为金属棒ab两端的电压为U=IR=0.5×5.0V=2.5V(3)金属棒ab所受的安培力为FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N因金属棒匀速运动，则有F=FA=0.15N17．(1) ；(2)；(3)，(1)由动能定理得得(2)由 解得(3)要使粒子在磁场中运动时间最短则轨迹如图：由 解得粒子在电场中运动的加速度 在磁场中运动的周期全过程的运动时间：18．(1)0.5，2；(2)3J；(3)【详解】(1)当v=0时a=2m/s2由牛顿第二定律得mgsinθ﹣μmgcosθ=ma解得μ=0.5由图像可知vm=2m/s当金属棒达到稳定速度时，有FA=B0IL且B0IL+μmgcosθ=mgsinθ解得切割产生的感应电动势E=B0Lv因解得r=2Ω(2)而即有s=4m由能量关系产生热量WF=Q总=6J (3)当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，牛顿第二定律mgsinθ﹣μmgcosθ=ma a=g(sinθ﹣μcosθ)=10×(0.6﹣0.5×0.8)m/s2=2m/s2则磁感应强度与时间变化关系‍‍‍