重庆市璧山来凤中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题(原卷版+解析版)
展开第Ⅰ卷(选择题 共43分)
一、单项选择题∶本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 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. 将一磁铁由某一位置缓慢或者迅速地插到闭合固定线圈中同一位置,对比两个过程,不同的是( )
A. 磁通量的变化量B. 磁通量的变化率
C. 感应电流的方向D. 流过导线横截面的电荷量
2. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后,粒子的( )
A. 轨道半径减小,运动周期减小B. 轨道半径增大,运动周期增大
C. 轨道半径减小,运动周期增大D. 轨道半径增大,运动周期减小
3. 下列关于电磁感应的说法中正确的是( )
A. 只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流
B. 只要导体在磁场中做相对运动,导体两端就一定会产生电势差
C. 闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关,而与回路的导体材料无关
D. 感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比
4. 如图所示,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小和方向(平行于纸面)为( )
A. 方向竖直向下B. 方向水平向右C. 大小为BILD. 大小为
5. 如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的( )
A. a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
B. c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
C. a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
D. c粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
6. 如图所示,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E,下列说法正确的是( )
A. 甲图要增大粒子最大动能,可减小磁感应强度
B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极
C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图中若导体为金属,稳定时C板电势高
7. 如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨平面垂直.阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触.T=0时,将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度.下列图像正确的是
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题∶本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求(全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有错选的得 0 分)
8. 如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中,其图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是
A. 该物块带正电
B. 皮带轮的传动速度大小一定为1m/s
C. 若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D. 在2~4.5S内,物块与皮带仍可能有相对运动
9. 如图所示,一矩形匀强磁场区域abcd,,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,从cd中点P射入一速度大小为v、方向与dc边成角的带电粒子,恰好从ab边的中点N射出磁场,不考虑重力对带电粒子的影响,则下列说法正确的是
A. 带电粒子带负电
B. 带电粒子的运动半径为
C. 带电粒子的比荷为
D. 带电粒子在磁场中的运动时间为
10. 法拉第设计了世界上第一台发电机,模型如图所示,将一半径为的铜圆盘,在竖直面内绕过圆盘中心的水平轴,以角速度匀速旋转,圆盘的边缘和圆心处各与一铜电刷紧贴,用导线与灯泡连接起来,除灯泡外,其余电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 灯泡两端的电压为
B. 通过灯泡电流方向始终是由到
C. 在圆盘转动过程中,穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 若角速度增加为原来的倍,则灯泡消耗的功率将增加为原来的倍
第II卷(非选择题)
三、实验题(共15分,每一空3分)
11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她选择了一个灵敏电流计G,在没有电流通过灵敏电流计的情况下,电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中,电流计的指针如图甲所示。
(1)为了探究电磁感应规律,该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联,如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_______(填“向上拔出”或“向下插入”)。
(2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路,要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可行的是_______。
A.闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止一起向上运动
B.闭合开关,螺线管B不动,螺线管A插入或拔出螺线管B
C.闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
12. 某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在天平右端挂一宽度为d、高为h的多砸矩形线圈,线圈通入逆时针方向的电I,天平左盘加砝码使天平平衡,然后不改变电流大小仅改变电流方向,在天平左盘再加入质量为的砝码后,天平再次平衡,矩形线圈始终在纸面内且下边水平,重力加速度大小为g。
(1)矩形线圈的高度h对实验结果_____________(填“有”或“没有”)影响。
(2)要测量该磁场磁感应强度,还需要测量的物理量有____________。
(3)用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小B=____________。
四、解答题(共42分,13题12分,14题12分,15题18分)
13. 如图甲所示,一个面积为S,阻值为r的单圈圆形金属线圈与阻值为2r的电阻R组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,图中和已知,导线电阻不计。在至时间内,求:
(1)电阻中R电流的方向;
(2)a、b两点间的电势差。
14. 如图所示,正对平行金属板两板间的电压为,带负电的极板外侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域沿垂直于金属板方向的宽度为,沿平行于金属板方向的范围足够大。质量为、电荷量为的带电粒子,由带正电的极板上的小孔从静止开始经两金属板间的电场加速后,沿直线经带负电极板上的小孔垂直于金属板和磁场的方向进入磁场区域。已知带电粒子在磁场中转过后从磁场的右边界射出,带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计,求:
(1)带电粒子在磁场中运动的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小。
15. 如图所示,在xOy平面的区域内有沿y轴负方向的匀强电场,在的区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标为(2l,l)的P点以初速度沿x轴负方向开始运动,恰能从坐标原点O进入磁场,不计带电粒子重力
(1)求匀强电场场强的大小;
(2)若带电粒子每隔相同的时间以相同的速度通过O点,则磁感应强度大小B1为多少?
(3)若带电粒子离开P点后只能通过O点两次,则磁感应强度大小B2为多少?
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