江西省南昌市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月月考物理模擬試題（附答案）

江西省南昌市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月月考物理模擬試題一、選擇題（本題共10小題，1—7題只有一個選項符合題目要求，選對得4分，8—10題有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選或不答得0分。）1．如圖所示，空間分布著方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，EF是其右邊界。半徑為r的單匝圓形金屬線圈垂直于磁場放置，線圈的圓心O在EF上；另有一根長為2r的導(dǎo)體桿與EF重合，桿兩端點a、b通過電刷與圓形線圈連接，線圈和導(dǎo)體桿單位長度電阻相同。情況1：導(dǎo)體直桿不動，線框繞EF軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示；情況2：線圈不動，導(dǎo)體桿繞O點在紙面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動。兩情況均從圖示位置開始計時，關(guān)于導(dǎo)體桿ab兩端點的電壓情況，下列說法正確的是（）A．情況1產(chǎn)生的圖象為圖甲，情況2產(chǎn)生的圖象為圖丙B．情況1產(chǎn)生的圖象為圖乙，情況2產(chǎn)生的圖象為圖丁C．情況1產(chǎn)生的圖象為圖甲，情況2產(chǎn)生的圖象為圖丁D．情況1產(chǎn)生的圖象為圖乙，情況2產(chǎn)生的圖象為圖丙2．如圖是學(xué)生常用的飯卡內(nèi)部實物圖，其由線圈和芯片電路組成。當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時，會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來驅(qū)動芯片工作。已知線圈面積為S，共n匝，回路總電阻為R。某次刷卡時，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，在感應(yīng)時間t內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度由0增大到B，此過程中（）A．線圈有擴(kuò)張的趨勢 B．通過線圈平面的磁通量變化量為nBSC．線圈的平均感應(yīng)電動勢為 D．通過導(dǎo)線某截面的電荷量為3．如圖所示，先后以恒定的速度v1和v2把一個正方形金屬線框水平拉出有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且v1=2v2，則在先后兩種情況（

）A．線框中的電功率之比 B．線框中的感應(yīng)電流之比C．線框中產(chǎn)生的熱量之比 D．通過線框某截面的電荷量之比4．如圖，足夠長柱形絕緣直桿與水平面間夾角θ=30°，直桿處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，桿上套有一個帶電量為-q、質(zhì)量為m的小球，小球孔徑略大于桿的直徑，球與直桿間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球下滑距離x1時其加速度最大，當(dāng)球再下滑距離x2時其速度剛好達(dá)到最大，重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A．小球的最大加速度為B．小球的最大速度為C．小球下滑距離x1過程中克服摩擦力做的功D．小球下滑距離x2過程中克服摩擦力做的功為5．如圖甲為某實驗小組設(shè)計的家用微型變壓器的原理圖，原、副線圈的匝數(shù)比，a、b兩端接入正弦交流電壓，電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，和是兩個完全相同的燈泡，燈泡上標(biāo)有“55W

1A”字樣，取，若兩燈泡恰好正常發(fā)光，該變壓器視為理想變壓器，則圖甲中R的阻值為（

）A．220Ω B．110Ω C．55Ω D．11Ω6．如圖所示，間距為、水平放置的平行U形光滑金屬導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為的勻強(qiáng)磁場，傾斜放置的金屬桿在外力作用下以平行于導(dǎo)軌向右的速度v勻速運(yùn)動，金屬桿與導(dǎo)軌的夾角為，其單位長度的電阻為，運(yùn)動過程中與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。下列說法正確的是（）A．金屬桿中感應(yīng)電流的方向為到B．金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為C．金屬桿所受安培力的大小為D．金屬桿的熱功率為7．如圖所示，兩足夠大擋板MO、NO垂直固定放置，其中MO水平，兩擋板間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。擋板MO內(nèi)側(cè)P點有一放射源，能在紙面內(nèi)沿各個方向連續(xù)向磁場內(nèi)發(fā)射速度大小為v、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子打到擋板上后均被擋板立即吸收，不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用。已知P、O兩點間的距離為，則粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域形成的圖形的面積為（）A． B． C． D．8．電子感應(yīng)加速器是利用感生電場加速電子的設(shè)備。它的基本原理如甲圖（側(cè)視圖）所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動。電磁鐵線圈電流方向如甲圖所示，乙圖（俯視圖）中電子沿逆時針方向加速運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．真空室中的磁場方向向上 B．真空室中的磁場方向向下C．電磁鐵線圈中的電流由小變大 D．電磁鐵線圈中的電流由大變小9．半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子—“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動帶正電的粒子），以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。如圖為檢驗半導(dǎo)體材料的類型和對材料性能進(jìn)行測試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會在與z軸垂直的兩個側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢差，下列說法中正確的是（）A．如果上表面電勢高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體B．如果上表面電勢高，則該半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體C．材料內(nèi)部單位體積內(nèi)載流子數(shù)目較多，越大D．半導(dǎo)體樣品板的厚度c越小，越大10．如圖所示，一水電站，輸出電功率為P=20kW，輸出電壓為U0=400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1升壓后遠(yuǎn)距離輸送，升壓變壓器T1的匝數(shù)比為n1：n2=1：5，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降壓為220V向用戶供電。下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流為50A B．用戶得到的電功率為19kWC．輸電線上損失的電壓為100V D．變壓器T2的匝數(shù)比為n3：n4=95：11三、實驗題（11題6分，每空2分；12題9分，前面每空2分，最后一空1分。）11．圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中燈泡的電阻，定值電阻，A、B間電勢差，開關(guān)S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在時刻斷開開關(guān)S，該時刻前后電流傳感器顯示的電流I隨時間t變化的圖線如圖乙所示。

（1）線圈L的直流電阻RL=Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）閉合開關(guān)一段時間后，開關(guān)斷開時，看到的現(xiàn)象是；（3）斷開開關(guān)后，通過燈泡的電流方向（填“”或“”）。12．某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻?，F(xiàn)有實驗器材如下：干電池（電動勢約1.5V、內(nèi)阻較?。?、滑動變阻器（0～10Ω）、電阻箱（0～999.9Ω）、電壓表（0～3V量程、內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（0～0.6A量程、內(nèi)阻約0.5Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)對測量這一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻設(shè)計出四個方案，其中精度較高是；A．

B．

C．

D．（2）圖甲為該同學(xué)某次測量時電壓表示數(shù)，其讀數(shù)為V；（3）該同學(xué)采用“（1）”所選的某個方案后，測得多組（U、I）數(shù)據(jù)，畫出圖，如圖乙，測得的電源電動勢和內(nèi)阻分別為V、Ω；（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）該同學(xué)考慮到（3）所選的實驗中電表不是理想電表，因此導(dǎo)致這一節(jié)干電池電動勢測量結(jié)果為：（選填“>、=、<”）。四、解答題（13題12分，14題12分，15題15分）13．如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌與水平面的夾角，兩平行導(dǎo)軌間距，整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌中接入電動勢、內(nèi)阻的直流電源，電路中有一阻值的電阻，其余電阻不計。將質(zhì)量、有效長度也為的導(dǎo)體棒放在平行導(dǎo)軌上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度大小。（1）求通過導(dǎo)體棒的電流；（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）若突然將勻強(qiáng)磁場的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，求此時導(dǎo)體棒的加速度。14．某科研小組為了芯片的離子注入而設(shè)計了一種新型質(zhì)譜儀，裝置如圖所示。直邊界MO的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其中以O(shè)點為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)無磁場，芯片的離子注入將在半圓形區(qū)域內(nèi)完成。離子源P放出的正離子經(jīng)加速電場加速后在紙面內(nèi)垂直于MO從M點進(jìn)入磁場，加速電場的加速電壓U的大小可調(diào)節(jié)，已知M、O兩點間的距離為2R，離子的比荷為k，不計離子進(jìn)入加速電場時的初速度及離子的重力和離子間的相互作用。（1）若要離子能進(jìn)入半圓形區(qū)域內(nèi)，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍；（2）求能經(jīng)過圓心O的離子在磁場中運(yùn)動速度的大??；（3）求能進(jìn)入到半圓形區(qū)域內(nèi)的離子在磁場中運(yùn)動的最短時間。15．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中水平放置兩條足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，以虛線為界，左邊和右邊的磁感強(qiáng)度大小為B1=1T，B2=2T，導(dǎo)軌間距L=1m導(dǎo)軌左端連接一內(nèi)阻不計、電動勢E=20V的電源，單刀雙擲開關(guān)K和電容C=2.0×10-2F的電容器相連。兩根金屬棒ab和cd分別放置于虛線左側(cè)和右側(cè)，它們與虛線的距離足夠大，與導(dǎo)軌接觸良好，質(zhì)量均為m=0.08kg，電阻相同。金屬棒ab和cd之間有一開關(guān)S（斷開），導(dǎo)軌電阻不計。（1）將單刀雙擲開關(guān)K置于1為電容器充電，求穩(wěn)定時電容器帶的電荷量q；（2）充電結(jié)束后，將單刀雙擲開關(guān)K置于2，求金屬棒ab運(yùn)動的最大速度v；（3）棒ab的速度達(dá)到最大后，斷開單刀雙擲開關(guān)，同時閉合開關(guān)S，求金屬棒cd產(chǎn)生的最大焦耳熱