2023德州一中高二下学期3月月考物理试题含解析

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高二年级3月份阶段性测试物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。3．答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 一长为L的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中的电流为I。下列说法正确的是（　　）A. 通电直导线受到安培力的大小为ILBB. 无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力C. 通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面D. 安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功 2. 如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向的电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面，现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是（   ）A. 线圈仍静止不动B 从上往下看，线圈将逆时针转动C. 弹簧测力计示数减小D. 线圈左右摆动3. 无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确是（　　）A. 当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电B. 当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压C. 当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大D. 若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为4. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（　　）A. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B. 金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D. 金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大5. 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若要使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（　　）A.  B. C.  D. 6. 如图所示，空间中某区域内存在竖直向下的匀强磁场，将一水平放置的金属棒ab从磁场外紧贴磁场边缘以某一速度水平抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。下列说法正确的是（　　）A. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且φa＜φbB. 从抛出到落地的过程中，电子不断从b向a定向移动C. 单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量是定值D. 电场力使金属棒两端分别积累了正、负电荷7. 如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为，线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 8. 质量为、带电荷量为小物块，从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（　　）A. 小物块一定带正电B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为C. 小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D. 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题图要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9. 如图甲所示，用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度，挂在天平右下方的单匝矩形线圈中通入如图乙所示的电流，此时天平处于平衡状态，现保持边长和电流大小，方向都不变，将该矩形线圈短边放在磁场中，如图丙所示，挂在天平的右臂下方，则（　　）A. 左盘中加入适当砝码，天平仍可平衡 B. 线圈受安培力变大C. 天平向右下方倾斜 D. 天平向左下方倾斜10. 已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图，则(   )A. 液滴在空间可能受4个力作用B. 液滴一定带负电C. 液滴做圆周运动的半径D. 液滴在场中运动时总能量不变11. 自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是（　　）A. 根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B. 自行车的车速越大，霍尔电势差越高C. 图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的D. 如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小12. 如图所示，在直角坐标系xOy中，有一半径为R圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向外，该区域圆心Q的坐标为（0，R）。有一个负离子从点沿y轴正方向射入第Ⅰ象限。若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为T，下列正确的是（　　）A. 若负离子在磁场中运动的半径为，则在磁场中运动的时间为B. 若负离子在磁场中射入点与射出点相距最远，则在磁场中运动的时间为C. 若负离子从点N（0，2R）射出磁场，则在磁场中运动的时间为D. 若负离子能够过磁场圆心Q（0，R），则在磁场中运动的时间为三、非选择题：本题共6小题，共计60分。13. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_______。A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。14. 电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面、上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则、电极间存在电势差。（1）某次监测中，用多用电表的“”挡测出、电极间的电势差，如图乙所示，则___________；（2）若、b电极间的距离d为，血管壁厚度不计，结合（1）中数据可估算出血流速度为___________（结果保留两位有效数字）；（3）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在a、间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数和电阻箱的示数，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为，则血液接入电路的电阻为___________（用题中的字母、、表示）。15. 如图，水平U形光滑金属框架，宽度，电阻忽略不计，导体棒质量、电阻，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直框架向上。现用外力由静止开始向右拉棒，某时刻棒向右运动的速度达到，求此时：（1）棒产生的感应电动势的大小；（2）棒的电流的大小；（3）棒所受的安培力；16. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一段通有电流为，长度，质量的导体棒，电流方向垂直纸面向里，试求：（1）若空间中有竖直向上的匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，则所加匀强磁场的磁感应强度的大小；（2）要使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向：（3） 如果磁场的大小方向可变，棒依然静止，匀强磁场沿什么方向时磁感应强度最小，最小值为多少？17. 如图所示，回旋加速器半径为R，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子经此回旋加速器由静止加速后从M点进入一匀强磁场区域，速度方向与磁场边界夹角，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，M点为分界线的交点，匀强电场场强大小为E，方向竖直向下且与边界成角，匀强磁场的两平行边界和间距为d，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，粒子恰好没有从磁场边界射出。（不计粒子所受重力，电场和磁场无边界区域足够大）。求：（1）粒子第一次进磁场时的速度大小；（2）回旋加速器中的磁感应强度与的比值；（3）粒子第一次出磁场处到第二次进磁场处的距离；（4）若粒子第一次进入磁场后的某时刻磁感应强度大小突然变为，方向仍垂直纸面向里，使该粒子恰好被束缚在该磁场中，则的最小值为多少。18. 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用.图甲是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成.如图乙所示，通道尺寸、、.工作时，在通道内沿z轴正方向加的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压；海水沿y轴方向流过通道.已知海水的电阻率.（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向.（2）船以的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到.求此时两金属板间的感应电动势U感.（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按计算，海水受到的安培力的80%可以转化为对船的推力.当船以的速度匀速前进时，求海水推力的功率.