江苏省南通市海安县2019-2020学年高二上学期第二次月考物理试卷

1、2019-2020 学年度第一学期高二年级阶段检测学年度第一学期高二年级阶段检测物物理理（选修）（选修）一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题小题，每小题每小题 3 分分，共计共计 21 分每小题分每小题只有一个只有一个选项符合题选项符合题意意1如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 b。一正方形刚性线圈，边长为 l，匝数为 n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为 i 的电流，则此线圈所受安培力的大小为a. 2bilb.12nbilc.nbild. 2nbil2如图为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面

2、向外，电子束由电子枪产生， 其速度方向与磁场方向垂直。 电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是a.仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大b.仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大c.仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大d.仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大3. 如图， 质量为 m 的小船在静止水面上以速率 v0向右匀速行驶， 一质量为 m 的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为a.v0mmvb.v0mmvc.v0mm(v0v)d.v0m

3、m(v0v)4如图所示，导线框 abcd 与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流 i，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是a.先 dcba，后 abcd，再 dcbab.始终 dcbac.先 abcd，后 dcba，再 abcdd.先 abcd，后 dcba5水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的，煤层受到 3.6106n/m2的压强冲击即可破碎，若水流沿水平方向冲击煤层，不考虑水的反向溅射作用，则冲击煤层的水流速度至少应为(水的密度为 1103kg/m3)a.30 m/sb.40 m/sc.45 m/sd.60 m/s6如图所示，闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀

4、强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸， 规定线框中逆时针方向的电流为正， 则线框中电流 i 随时间t 变化的图象可能正确的是7如图，a、b 是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v 沿平行于金属板的方向进入场区， 带电粒子进入场区后将向上偏转， 并恰好从a 板的右边缘处飞出； 若撤去电场， 在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场， 则 相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转， 并恰好从b 板的右边缘处飞出 若 上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中

5、正确的是a.带电粒子将做匀速直线运动b.带电粒子将偏向 a 板一方做曲线运动c.带电粒子将偏向b 板一方做曲线运动d.无法确定带电粒子做哪种运动二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共4小题小题，每小题每小题4分分，共计共计16分每小题有多个选项符合题意分每小题有多个选项符合题意，全部全部选对的得选对的得4分分，选对但不全的得选对但不全的得2分分，错选或不答的得错选或不答的得0分分8 质量为 0.2 kg 的小球以 6 m/s 的速度竖直向下落至水平地面上， 再以 4 m/s 的速度反向弹回。取竖直向上为正方向， 在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量p 和合外力对小球做的功 w，

6、下列说法正确的是a.p2 kgm/sb.p2 kgm/sc.w2 jd.w2 j9如图所示，两个单匝线圈 a、b 的半径分别为 r 和 2r，用相同粗细、相同材料的金属导线制成。圆形匀强磁场的边缘恰好与 a 线圈重合，其磁感应强度 b 随时间均匀增大，则a. 穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为 11b. a、b 两线圈的感应电动势之比为 12c. a、b 两线圈的感应电流之比为 21d. a、b 两线圈的电功率之比为 2110如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从 a 点沿直径 aob 方向射入磁场，经过时间 t 从 c 点射出磁场，aoc 为

7、120。现将带电粒子的速度变为 v/3，仍从 a 沿直径射入磁场，不计重力，则a. 运动半径为r3b. 运动半径为r33c. 粒子在磁场中运动时间变为 t/2d. 粒子在磁场中运动时间变为 2t11.半导体内导电的粒子“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫 n 型半导体，以空穴导电为主的半导体叫 p 型半导体。图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为 a、宽为 b、厚为 c(abc)的半导体样品板放在沿 y 轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为 b。当有大小为 i、沿 x 轴正方向的恒定电流通过样品板时，会

8、在与 z 轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差 uh，霍尔电势差大小满足关系cibkuh，其中 k 为材料的霍尔系数。若每个载流子所带电量的绝对值为 e，下列说法中正确的是a. 如果上表面电势高，则该半导体为 p 型半导体b. 霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多c. 若将磁场方向改为沿z轴正方向， 则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小。d. 若将电流方向改为沿z轴正方向， 则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大。三、三、 简答题：本题简答题：本题(第第 12、13 题题)，共计共计 12 分请将解答填写在相应的位置分请将解答填写在相应的位置12.某物理兴趣小组

9、利用如图甲所示的装置进行实验，在足够大的水平平台上的 a 点放置一个光电门。水平平台上 a 点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为 g。采用的实验步骤如下：在小滑块 a 上固定一个宽度为 d 的窄挡光片；用天平分别测出小滑块 a(含挡光片)和小球 b 的质量 ma、mb；在 a 和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；细线烧断后，a、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；记录滑块 a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t；滑块 a 最终停在 c 点(图中未画出)，用刻度尺测出 ac 之间的距离 sa；小球 b 从平台边缘飞出后，落在水平地面上的 b 点

10、，用刻度尺测出平台距水平地面的高度 h及平台边缘铅垂线与 b 点之间的水平距离 sb；改变弹簧压缩量，进行多次测量。(1)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证即可。(用上述实验数据字母表示)(2)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到 sa与1t2的关系图象如图乙所示，图线的斜率为 k，则平台上 a 点左侧与滑块 a 之间的动摩擦因数大小为。(用上述实验数据字母表示)13如图所示，木块 a 的质量 ma1 kg，足够长的木板 b 的质量 mb4 kg，质量为 mc4 kg 的木块 c 置于木板 b 上，水平面光滑，b、c 之间有摩擦。现使 a 以 v012 m/s 的初速度向右运动，与

11、 b 碰撞后以 4 m/s 的速度弹回，则 a 与 b 碰撞后瞬间，b 的速度为m/s ，c 运动过程中的最大速度为m/s ，整个过程中因为 b、c 之间的摩擦而产生的总内能为j四、四、 计算题：本题共计算题：本题共 4 小题小题，共计共计 51 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤演算步骤只写出最后答案的不能得分只写出最后答案的不能得分有数值计算的题有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位答案中必须明确写出数值和单位14.(12 分)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，b0.2 t，有一水平放置的光滑框架，宽度为 l0.4

12、m，如图所示，框架上放置一质量为 0.05 kg、电阻为 1 的金属杆 cd，框架电阻不计。若 cd 杆以恒定加速度 a2 m/s2，由静止开始做匀变速直线运动，则：(1)在 5 s 内平均感应电动势 e 是多少？(2)第 5 s 末，回路中的电流 i 多大？(3)第 5 s 末，作用在 cd 杆上的水平外力 f 多大？15.(12 分)如图所示，一个圆形线圈的匝数 n100，线圈面积 s200 cm2，线圈的电阻 r1 ，线圈外接一个阻值 r4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示。求：(1)线圈中的感应电流的大小和方向；(2)电阻 r 两端

13、电压及消耗的功率；(3)04 s 内通过 r 的电荷量。16.(13 分)如图所示，在矩形区域 abcd 内存在磁感应强度为 b、方向垂直纸面向里的匀强磁场矩形区域的边长 ab1.5l，ad 3l。一粒子源处在 ad 边中点 o，在 t0 时刻粒子源垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与 od 的夹角分布在0180范围内。已知在 dc 边能接收到的最早到达的粒子时间为 tt0，粒子在磁场中做圆周运动的半径 rl，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：(1)粒子在磁场中的运动周期 t；(2)粒子的比荷；(3)粒子在磁场中运动的最长时间。17.(14 分)如图甲所示，

14、物块 a、b 的质量分别是 ma4.0 kg 和 mb3.0 kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块 b 右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块 c 从 t0 时以一定速度向右运动，在 t4 s 时与物块 a 相碰，并立即与 a 粘在一起不再分开，c 的 vt 图象如图乙所示。求：(1)c 的质量 mc；(2)t8s 时弹簧具有的弹性势能 ep1，412 s 内墙壁对物块 b 的冲量大小 i；(3)b 离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能 ep2。1 d2 d3. c4 a5 d6 b7 b8 bc9 acd10 bd11.ac12.答案(1)madtmbsbg2h(2)d22kg解析

15、(1)由于 a 点右侧摩擦可以不计，所以被弹开后滑块 a 的瞬时速度等于经过光电门的速度，即 vadt；b 被弹开后的瞬时速度等于做平抛运动的初速度，根据 vbtsb，h12gt2，可得vbsbg2h，该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证 madtmbsbg2h。(2)根据动能定理有mgsa12mv2a，即gsa12dt2，化简得sad22g1t2，即 kd22g解得d22kg。134,2,1614.(12 分)解析(1)5 s 内的位移 x12at225 m，5 s 内的平均速度 vxt5 m/s(也可用 v0252m/s5 m/s 求解)故平均感应电动势 eblv0.4 v。(2)第

16、5 s 末：vat10 m/s，此时感应电动势 eblv则回路电流为ierblvr0.20.4101a0.8 a。(3)杆做匀加速运动，则 ff安ma，即 fbilma0.164 n。答案(1)0.4 v(2)0.8 a(3)0.164 n15 解析(1)前 4 s 内，根据 bt 图中同一条直线，磁感应强度的变化率是相同的，则磁通量的变化率也是相同的，所以产生的感应电动势为定值，由法拉第电磁感应定律得 ent10041034v0.1 v由闭合电路欧姆定律知ierr0.15a0.02 a由楞次定律知电流的方向应该是逆时针46 s，ent1000.42200104v0.4 v由闭合电路欧姆定律

17、ierr0.45a0.08 a由楞次定律知电流方向为顺时针方向(2)04 s，电阻 r 两端的电压为uir0.024 v0.08 v电阻 r 消耗的功率为 pui0.080.02 v1.6103w46 s，电阻 r 两端电压 uir0.084 v0.32 v电阻 r 消耗的功率为piu0.080.32 w2.56102w(3) 前 4 s 内通过 r 的电荷量 qit0.024 c0.08 c答案(1)04 s0.02 a逆时针 46 s0.08 a顺时针(2)04 s0.08 v1.6103w46 s0.32 v2.56102w(3)0.08 c16 解析(1)初速度沿 od 方向发射的粒子最早到达 dc 边，轨迹如图甲，设其圆心角为1，甲于是 sin 132160由 t01360t得 t6t0。(2)由 t2mqb得qm3bt0。(3)在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦为 ob，而且 ob 3l。轨迹如图乙。用 sin232所以120于是粒子在磁场中运动的最长时间 tmaxt32t0。答案(1)6t0(2)3bt0(3)2t017 解析(1)由题图乙知，c 与 a 碰前速度为 v19 m/s，碰后速度大小为 v23