甘肃省张掖市某重点校2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题2

物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、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.如图所示，线圈abcd在匀强磁场区域EFGH中，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是（）A.把线圈变成圆形（周长不变） B.使线圈在磁场中加速平移C.使磁场增强或减弱 D.使线圈以过ab的直线为轴旋转2.如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力()A.B.C.D.3.如图甲所示，固定的长直导线与固定的半圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流I随时间t的变化关系如图乙所示，直导线中电流向上，则下列说法正确的是（）A.线框中会产生顺时针方向的电流B.线框中爱到的安培力方向水平向左C.线框中电流随时间均匀增大D.线框中感应电流的电功率恒定4.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）。关于线圈B的电流方向和所受安培力产生的效果，下列说法中正确的是（）A.0到t1时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势B.0到t1时间内有逆时针方向电流，且有扩张的趋势C.t1到t2时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势D.t1到t2时间内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势5.如图所示，两平行光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，空间中存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场（图中未画出），劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与质量为m的水平直导体棒ab的中点相连，弹簧与导轨平面平行并始终与导体棒ab垂直，导体棒ab垂直跨放在两导轨上，闭合开关后导体棒ab保持静止，弹簧处于原长状态。断开开关，将电源极性调转﹐用外力使导体棒ab沿导轨平面往下平移x，再次闭合开关并撤掉外力，导体棒ab依然保持静止。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则x为（）A. B. C. D.06.如图所示，空间某区域存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向上，将相距很近的两带电小球a、b同时向左、右水平抛出，二者均做匀速圆周运动，经过一段时间，两球碰撞，碰后瞬间速度均为零。已知两球的电荷量分别为q1，q2，质量分别为m1、m2，不考虑两球之间的相互作用力。则下列说法正确的是（）A.两球均带负电B.q1：q2=m2：m1C.两球做圆周运动的周期一定相等D.两球做圆周运动的半径一定相等7.如图所示，半径为R的光滑半圆形绝缘轨道固定在竖直平面内，轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）由轨道左端A处无初速度滑下﹐当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点。若轨道两端等高，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mgC.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大8.如图所示，真空室内存在磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B=0.30T的匀强磁场。磁场内有一块较大的平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离为l=32cm处，有一个点状的α粒子放射源S，它能向各个方向发射α粒子，带正电的α粒子速度都是。已知α粒子的电荷量与质量之比为，现只考虑在纸面内运动的α粒子，则感光板ab上被α粒子打中区域的长度为（）A.40cm B.30cm C.35cm D.42cm二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，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.如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC=60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为（）A B. C. D.10.如图所示，导电物质为电子霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是（）A.通过霍尔元件的磁场方向向下B.接线端2的电势高于接线端4的电势C.仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变D.若适当减小R1、，则增大R2电压表示数一定增大11.如图，abcd是边长为L且对角线ac竖直的正方形区域，区域内既存在垂直于abcd平面的匀强磁场（图中未画出），也存在平行于cb边斜向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的小球从a点正上方高h处由静止释放后，恰好能沿直线ac匀速穿过正方形区域。小球可视为质点，重力加速度大小为g。由此可知（）A.磁场方向垂直于abcd平面向里B.磁场方向垂直于abcd平面向外C.电场的场强大小为D.从a到c，小球电势能增加mgL12.如图所示，金属杆ab静止放在水平固定“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则（）A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小均匀增大C.金属杆所受安培力方向水平向左D.金属杆所受安培力大小均匀增大第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、非选择题：本题共5小题，共60分。13.为准确测量一小量程电流表（量程为，内阻约为）内阻，设计如图所示的电路图，其中。（1）闭合前，的滑片置于左端，断开，接通后，的滑片置于适当位置，调节为，调节为，然后接通，发现接通前后小量程电流表的示数始终不变，则可知小量程电流表的内阻为____________Ω。（2）若将该小量程电流表改装为量程为的电流表，则需要____________（选填“串联”或“并联”）一个电阻，改装后的电流表内阻为____________Ω。（3）用改装后的电流表、电压表（量程，内阻约）、滑动变阻器（）、电源（电动势为，内阻约），测量电阻（约）的阻值，且要求实验从零开始并测量多组数据，则下列电路图应选择____________。A.B.C.D.（4）若实验中读出的一组数据为（，），由这组数据计算出的电阻阻值为____________Ω。14.如图甲所示，两根足够长的光滑平行导轨间距为，在导轨间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根直金属杆MN在外力F作用下以大小为的速度向左做匀速运动，金属杆MN始终与导轨垂直且接触良好。导轨左端接阻值为的定值电阻，b端接地，金属杆MN接在导轨间的阻值为，导轨的电阻可忽略。（1）求图甲中a、b两点间的电压U和外力F的功率；（2）如图乙所示，一个匝数为匝的圆形线圈，面积为，阻值为。在线圈中存在面积为垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度随时间t变化的关系如图所示。求图乙中a、b两点间的电压U'。15.如图所示，在xOy平面中的第一象限内，x=4d处竖直放置一个长为的粒子吸收板MN，在MN左侧存在垂直于纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在原点O处有一粒子源，可沿y轴正方向射出质量均为m、电荷量均为q的不同速率的带正电粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。（1）若射出的粒子能打在MN板上，求粒子的速率v的取值范围；（2）若在点处放置一粒子回收器，在N、C间放一挡板（粒子与挡板碰撞无能量损失），为回收恰从N点进入MN右侧的粒子，需在MN右侧加一垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），求此匀强磁场的磁感应强度大小。16.如图所示，在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场，在BC右侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场，L1、L2、L3是磁场的边界（BC与L1重合），宽度相同，方向如图所示，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B1。一电荷量为＋q、质量为m的粒子（重力不计）从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场，粒子恰好从B点进入磁场，经区域Ⅰ后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域Ⅱ.已知AB长度是BC长度的倍。（1）求带电粒子到达B点时的速度大小；（2）求区域Ⅰ磁场的宽度L；（3）要使带电粒子在整个磁场中运动的时间最长，求区域Ⅱ的磁感应强度B2的最小值。17.如图所示，在竖直的xoy平面内，在水平x轴上方存在场强大小、方向平行于x轴向右的匀强电场，在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、大小与方向都未知的匀强电