江蘇省連云港市灌南縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期3月第一次階段性檢測物理試卷（含答案解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁灌南縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期3月第一次階段性檢測物理試題考試時(shí)間：75分鐘試卷總分：100分一、單選題（共12題，每題4分，共48分。）1．如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（）A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引2．如圖所示，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場組成的速度選擇器，然后粒子通過平板上的狹縫P進(jìn)入平板下方的勻強(qiáng)磁場，平板下方的磁場方向如圖所示。粒子最終打在平板上，粒子重力不計(jì)，則下面說法正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．粒子打在平板上的位置離狹縫越遠(yuǎn)，粒子的比荷越小C．能通過狹縫的帶電粒子的速率等于D．速度選擇器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里3．如圖所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值相等且小于燈泡A的電阻。下列說法正確的是（

）A．接通S，燈泡A逐漸變亮B．接通S，燈泡A立即變亮，然后逐漸熄滅C．?dāng)嚅_S，燈泡A將先閃亮一下，然后逐漸熄滅D．?dāng)嚅_S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相同4．回旋加速器工作原理示意圖如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時(shí)間可忽略，它們接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，下列說法正確的是（）A．若只增大交流電壓U，則質(zhì)子獲得的最大動能增大B．若只增大交流電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會變短C．用同一回旋加速器可以同時(shí)加速質(zhì)子（）和氚核（）D．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，交流電頻率f必須適當(dāng)減小才能正常工作5．為了使靈敏電流計(jì)的指針在零刻度附近快速停下，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用“電磁阻尼”來實(shí)現(xiàn)。他們設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種方案，甲方案：在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板，磁場位于零刻度中間；乙方案：在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁框，磁場位于零刻度中間。下列說法正確的是（）A．甲方案中，鋁板擺動時(shí)磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．甲方案中，鋁板左右擺動時(shí)能產(chǎn)生禍流，起電磁阻尼的作用C．乙方案中，鋁框小幅度擺動時(shí)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．由于鋁框更輕，所以乙方案比甲方案更加合理6．如圖1所示，細(xì)導(dǎo)線繞制的螺線管匝數(shù)匝，橫截面積，導(dǎo)線電阻，電阻，點(diǎn)接地，磁場穿過螺線管，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示（以向右為正方向），下列說法正確的是（）A．通過電阻的電流方向是從到B．感應(yīng)電流的大小保持不變?yōu)镃．電阻的電壓為6VD．點(diǎn)的電勢為7．如圖所示，兩根同一豎直方向平行放置的長直導(dǎo)線a和b中通有大小不同、方向均垂直于紙面向里的電流時(shí)，a對地面的壓力恰好為零。已知長直導(dǎo)線a的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。如果長直導(dǎo)線b的電流改為垂直于紙面向外，大小不變，則a對地面的壓力為（）A．0 mg C．2mg D．3mg8．如圖所示，兩根間距為的平行金屬導(dǎo)軌間接有電動勢為、內(nèi)阻為的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為。質(zhì)量為、有效阻值為的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)滑動變阻器的阻值為和時(shí)，金屬桿均恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A．金屬桿所受安培力方向沿斜面向下B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為D．將電源正、負(fù)極對調(diào)，改變滑動變阻器的阻值，金屬桿可能靜止9．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下，磁場中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管，在水平拉力F的作用下，試管向右勻速運(yùn)動，帶電小球能從試管口飛出，則（）A．小球帶負(fù)電B．小球離開管口前的運(yùn)動軌跡是一條直線C．洛倫茲力對小球做正功D．拉力F應(yīng)逐漸增大10．如圖所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一對正、負(fù)電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點(diǎn)射入磁場，則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比為（）A．1∶B．1∶1C．2∶1D．1∶211．如圖，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面向里（未畫出）。一群比荷為的負(fù)離子以相同速率（較大），由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中，發(fā)生偏轉(zhuǎn)后又飛出磁場，則下列說法正確的是（）A．各離子飛出磁場的速度一定相同B．沿PQ方向射入的離子運(yùn)動的軌道半徑最長C．沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大D．在Q點(diǎn)飛出的離子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長12．如圖所示，甲→乙→丙→丁→甲過程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在勻速轉(zhuǎn)動時(shí)可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。已知線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，轉(zhuǎn)動過程中電路中的最大電流為。下列選項(xiàng)正確的是（）A．在圖甲位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流最大B．從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為C．在圖丙位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率也最大D．在圖丁位置時(shí)，感應(yīng)電動勢最大，cd邊電流方向?yàn)閐→c二、實(shí)驗(yàn)題（3空，每空3分，共9分）13．電表為指針在中央的靈敏電流表，如圖甲所示，把電表連接在直流電路中時(shí)出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)情況?，F(xiàn)把它與一個(gè)線圈串聯(lián)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，請完成下列填空。（1）圖（a）中靈敏電流計(jì)指針將向__________偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）（2）圖（b）中磁鐵下方的極性是__________（填“極”或“極”）（3）圖（c）中磁鐵的運(yùn)動方向是__________（填“向上”或“向下”）三、解答題三、解答題（3個(gè)小題，共43分，其中12+15+16=43分）14．如圖所示，邊長為L的正方形金屬框ABCD質(zhì)量為m，電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場中，金屬框的一半處于磁場內(nèi)，磁場方向與線框平面垂直。磁場隨時(shí)間變化規(guī)律為（）。重力加速度為g。求：（1）線框中感應(yīng)電流的方向；（2）線框中感應(yīng)電動勢的大??；（3）從時(shí)刻開始，經(jīng)多長時(shí)間細(xì)線的拉力為零？15．如圖所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌、固定在傾角的絕緣斜面上，頂部接有一阻值的定值電阻，下端開口，軌道間距，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上，質(zhì)量的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻，電路中其余電阻不計(jì)，金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)，，，取。（1）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動的最大速度；（2）若從金屬棒ab開始運(yùn)動至達(dá)到最大速度過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱總共為，求這段過程中金屬棒向下運(yùn)動的位移x和流過電阻的總電荷量q。16．如圖所示，y軸上M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，L），MN與x軸平行，MN與x軸之間有勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場垂直紙面向里。在y>L的區(qū)域存在沿﹣y方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一帶正電粒子以速率v0沿+x方向射入磁場，粒子穿出磁場進(jìn)入電場，速度減小到0后又返回磁場。已知粒子的比荷為，粒子重力不計(jì)。求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）該粒子第一次上升到最高點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）從原點(diǎn)出發(fā)后經(jīng)過多長時(shí)間，帶電粒子第一次回到x軸。參考答案：1．A【詳解】將磁鐵的S極插入線圈的過程中，由楞次定律知，通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，據(jù)推論“來拒去留”可知線圈與磁鐵相互排斥，A正確。故選A。2．B【詳解】A．帶電粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則，知粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；CD．粒子經(jīng)過速度選擇器時(shí)所受的電場力和洛倫茲力平衡，有則有而粒子的電場力水平向右，那么洛倫茲力水平向左，粒子帶正電，則磁場垂直紙面向外，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；B．由上分析，可知經(jīng)過速度選擇器進(jìn)入磁場B'的粒子速度相等，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得知粒子打在S板上的位置離狹縫P越遠(yuǎn)，則半徑越大，粒子的比荷越小，選項(xiàng)B正確。故選B。3．C【詳解】AB．接通S，燈泡A立即變亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，可知開始時(shí)A燈較亮，隨自感電動勢減小，則通過線圈L的電流增加，則燈泡逐漸變暗，但最終不會熄滅，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時(shí)，由于線圈阻礙電流變小，在線圈L、電阻R以及燈泡A中形成新的回路，則導(dǎo)致燈泡A將閃亮一下后逐漸熄滅。斷開S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相反，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。4．B【詳解】A．設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為R，質(zhì)子獲得的最大速度為vm，根據(jù)牛頓第二定律有解得質(zhì)子的最大動能為

可知Ekm與交流電壓U無關(guān)，只增大交流電壓U，質(zhì)子獲得的最大動能不變，A錯(cuò)誤；B．設(shè)質(zhì)子在回旋加速器中加速的次數(shù)為n，根據(jù)動能定理有解得質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間為

可知若只增大交流電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會變短，B正確。CD．質(zhì)子每個(gè)運(yùn)動周期內(nèi)被加速兩次，交流電源每個(gè)周期方向改變兩次，所以交流電源的周期等于質(zhì)子的運(yùn)動周期，即所以可知若磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，交流電頻率f必須適當(dāng)增大才能正常工作，且質(zhì)子（）和氚核（）比荷不同，所以不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，故不能用同一回旋加速器可以同時(shí)加速質(zhì)子（）和氚核（），CD錯(cuò)誤；故選B。5．B【詳解】AB．甲方案中，鋁板擺動時(shí)，扇形鋁板的半徑切割磁感應(yīng)線，在鋁板內(nèi)產(chǎn)生渦流，起電磁阻尼的作用，指針能很快停下來，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．乙方案中，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較小時(shí)，鋁框中磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，因此，甲方案更合理，故CD錯(cuò)誤。故選B。6．D【詳解】A．根據(jù)楞次定律可知，通過電阻的電流方向是從C到A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流的大小保持不變?yōu)楣蔅錯(cuò)誤；C．電阻的電壓為UR=IR=4.8V選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因UCA=UR=4.8VA點(diǎn)的電勢為零，則點(diǎn)的電勢為，選項(xiàng)D正確。故選D。7．C【詳解】長直導(dǎo)線a和b的電流方向，導(dǎo)線a和b相互吸引，因?yàn)閍對地面的壓力恰好為零，對a受力分析可知b對a的引力大小等于重力，方向豎直向上；當(dāng)b的電流反向時(shí)，導(dǎo)線a和b相互排斥，再次對a受力分析可知地面對a的支持力等于2mg，根據(jù)牛頓第三定律，a對地面的壓力為2mg。故選C。8．C【詳解】A．電流方向?yàn)閺腶到b，由左手定則，可知金屬桿所受安培力方向沿斜面向上，A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)滑動變阻器阻值為時(shí)，對金屬桿受力分析，有當(dāng)滑動變阻器阻值為時(shí)，有聯(lián)立解得，B錯(cuò)誤、C正確；D．將電源正、負(fù)極對調(diào)，安培力方向沿導(dǎo)軌平面向下，有此時(shí)金屬桿不可能靜止，D錯(cuò)誤。故選C。9．D【詳解】A．小球受到洛倫茲力從管口飛出，洛倫茲力的方向指向管口，根據(jù)左手定則，小球帶正電，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)管運(yùn)動的速度為v，小球與管一起向右做勻速運(yùn)動，小球沿管方向所受洛倫茲力大小為q、v、B大小均不變，則沿管口方向洛倫茲力F1不變，小球類似做平拋運(yùn)動，在離開管口前的運(yùn)動軌跡是一條拋物線，故B錯(cuò)誤；C．洛倫茲力與速度方向垂直，不做功，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)小球沿管方向的分速度大小為v1，則所受垂直管向左的洛倫茲力為由題意可知，隨著v1增大，F(xiàn)2增大，即拉力F應(yīng)該增大，故D正確。故選D。10．C【詳解】畫出正負(fù)電子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為120°，負(fù)電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為60°，又正負(fù)電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期T＝相同，故正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比為2∶1。故選C。11．D【詳解】A．各離子飛出磁場的速度大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得由于所有離子的比荷相同，速度大小相等，則所有離子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑相等，故B錯(cuò)誤；CD．由于所有離子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑相等，則所有離子中，從Q點(diǎn)飛出的離子對應(yīng)的運(yùn)動軌跡弦長最大，對應(yīng)的軌跡圓心角最大，即離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大；根據(jù)可知在Q點(diǎn)飛出的離子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。12．D【詳解】A．在圖甲位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量變化量為零，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，故A錯(cuò)誤；B．從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，此時(shí)線圈中的磁通量為零，磁通量變化量最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為故B錯(cuò)誤；C．在圖丙位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故C錯(cuò)誤；D．在圖丁位置時(shí)，線圈中的磁通量為零，磁通量變化量最大，感應(yīng)電動勢最大，根據(jù)右手定則可知，cd邊電流方向?yàn)閐→c，故D正確。故選D。13．

右

極

向上【詳解】由圖甲可知，當(dāng)電流由靈敏電流計(jì)的右接線柱流入時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。（1）[1]由圖（a）可知，穿過螺線管的原磁場向下，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場向上，根據(jù)右手定則可知，電流從右接線柱流入，故指針向右偏轉(zhuǎn)；（2）[2]由圖（b）可知，電流由靈敏電流計(jì)的左側(cè)流入，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的磁場方向向下，條形磁體向下移動，穿過螺線管的磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知，螺線管中原磁場方向向上，故磁鐵下方為極；（3）