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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年粤人版选择性必修二物理上册月考试卷973考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则()
A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为2、在光滑水平面上,细绳的一端拴一带正电的小球,小球绕细绳的另一端O沿顺时针做匀速圆周运动;水平面处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,如图所示(俯视)。某时刻细绳突然断裂,则下列推断正确的是。
A.小球将离圆心O越来越远,且速率越来越小B.小球将离圆心O越来越远,且速率保持不变C.小球将做匀速圆周运动,运动周期与绳断前的周期一定相等D.小球将做匀速圆周运动,运动半径与绳断前的半径可能相等3、如图所示为回旋加速器示意图。D形盒上加交变电压,其间隙处产生交变电场。已知D形盒的半径为R,交变电压的周期为T,电压为U,D形盒的间隙为d,磁感应强度的大小为B,该回旋加速器为α粒子()加速器,不计α粒子的初速度,已知质子的质量为m,元电荷为e。粒子在D形盒间隙运动的时间很短;一般可忽略,下列说法正确的是()
A.该回旋加速器不能用于氘核()的加速B.α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为C.α粒子在D形盒中加速的次数D.若考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间,该时间可能超过半个周期4、如图所示,两块很大的平行金属板M、N正对放置,分别带有等量异种电荷,在两板间形成匀强电场,空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场。有一带正电的粒子从点进入两金属板的空间,恰能沿轨迹③所在的直线运动;不计粒子重力。只改变一个条件,则下列说法中正确的是()
A.若将粒子电量变为原来的2倍,则粒子可能沿轨迹①做曲线运动B.若将电容器逆时针旋转一个很小的角度,则粒子可能沿轨迹②做直线运动C.若将M板向左移动一小段距离,则粒子可能沿轨迹④做曲线运动D.若将M、N板间距减小少许,则粒子将沿轨迹④做曲线运动5、高中物理教材指出,v-t图像下面的面积等于物体的位移;关于图像中的面积与物理量的对应关系不正确的是。
A.F-x图线(力随礼的方向向上位移变化)下面的面积等于力做的功B.a-t图像(加速度随时间变化)下面的面积等于速度的变化量C.图线(磁通量随时间变化)下面的面积等于感应电动势的大小D.I-t图线(电流随时间变化)下面的面积等于通过的电量评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、利用如下图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板M上方是磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上的两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L。一群质量为m,电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子;下列说法正确的是()
A.粒子带正电B.射出粒子的最大速度为C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差不变D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差不变7、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内,一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面,BA的延长线通过导轨的圆心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下,以角速度ω绕O顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计,不计一切摩擦,重力加速度为g;则下列说法正确的是()
A.导体棒中的电流方向为A→BB.导体棒A端相等于电源正极C.导体棒AB两端的电压为D.若保持导体棒转动的角速度不变,同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,则通过电阻R的电流可能一直为零8、如图所示,倾角为间距为的两平行粗糙导轨底端接有阻值为的定值电阻和理想电流表,虚线1、2均与导轨垂直,已知虚线1、2间的磁场方向垂直导轨所在平面向上,磁感应强度大小为阻值为长为的导体棒ab垂直导轨放置,从虚线1上方到虚线1的距离为处由静止释放,运动后刚好到达虚线1,导体棒ab在虚线1、2间运动时,电流表的示数先逐渐增大,之后示数保持不变,已知重力加速度导体棒始终与导轨接触良好。则下列说法正确的是()
A.导体棒与导轨间的动摩擦因数为B.导体棒的质量为C.导体棒整个运动过程定值电阻上产生的电热为D.导体棒在两虚线间运动的时间为9、平面OM和平面ON之间的夹角为35°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,大小为B,方向垂直于纸面向外。一质量为m,电荷量绝对值为q、电性未知的带电粒子从OM上的某点向左上方射入磁场,速度与OM成20°角,运动一会儿后从OM上另一点射出磁场。不计重力。则下列几种情形可能出现的是()
A.粒子在磁场中运动的轨迹与ON只有一个公共点,在磁场中运动的时间是B.粒子在磁场中运动的轨迹与ON只有一个公共点,在磁场中运动的时间是C.粒子在磁场中运动的轨迹与ON共有两个公共点,在磁场中运动的时间是D.粒子在磁场中运动的轨迹与ON共有两个公共点,在磁场中运动的时间是10、如图所示,电荷量相等的两种离子氖20和氖22从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电场区,经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,离子经磁场偏转后发生分离,最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用;则()
A.电场力对每个氖20和氖22做的功相等B.氖22进入磁场时的速度较大C.氖22在磁场中运动的半径较小D.若加速电压发生波动,两种离子打在照相底片上的位置可能重叠11、如图所示;在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,下列说法正确的是()
A.环对桌面的压力保持不变B.环对桌面的压力减小C.从上往下看,环内产生顺时针的感应电流D.圆环有收缩的趋势12、如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动;下列表述正确的是()
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有收缩的趋势D.线圈a对水平桌面的压力将增大评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)13、如图所示,金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上,左侧一条形磁铁,正在沿圆环轴心方向朝环运动.我们可以判断,圆环中形成的感应电流方向为________(从右往左看)(填“顺时针”或“逆时针”),环受安培力作用会向________(填“右”或“左”)运动.14、当磁感应强度B的方向与______方向成θ角时,公式F=______15、构造:由______和绕在铁芯上的两个线圈组成,与交流电源连接的线圈叫作______,与负载连接的线圈叫作__________16、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,再将三者并联,接在220V、60Hz的交变电源两端,三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V、100Hz的交变电源,则a灯亮度_________,b灯亮度_________,c灯亮度_________。(选填“变亮”;“变暗”或“不变”)
17、电子感应加速器:
电子感应加速器是利用______使电子加速的设备,当电磁铁线圈中______的大小、方向发生变化时,产生的感生电场使电子加速。18、如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知:电流的最大值为____A;有效值为____A;交流电的周期为____s;线圈转动角速度为____rad/s;电流强度的瞬时值表达式为i=____A。
19、紫外线。
(1)波长范围在_____nm之间;不能引起人的视觉。
(2)具有_____的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的_____效应,用来激发荧光物质发光。评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)20、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。
21、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。
22、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。
23、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、解答题(共1题,共3分)24、如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,OM=MP=L,在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场,一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为(-2L,-L)的点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I(粒子的重力忽略不计).
(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;
(2)求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若带电粒子能再次回到原点O,则区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A、导体棒切割磁感线产生感应电动势故A错误;
B、感应电流的大小故B正确;
C、所受的安培力为故C错误;
D、金属杆的热功率故D错误.2、D【分析】【详解】
AB.由左手定则可知;小球受洛伦兹力背离圆心向外,当细绳断裂后,则小球将在洛伦兹力作用下绕逆时针方向做匀速圆周运动,则选项AB错误;
CD.剪断细线前:因剪断细线后速度不变;若满足则剪断细线后做圆周运动的半径与原来相同;若则剪断细线后做圆周运动的半径与原来不相同,则由可知周期不相同;选项C错误,D正确;
故选D.3、C【分析】【详解】
A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式为
由题意可知;α粒子与氘核的比荷相等。粒子圆周运动的周期与交变电压周期相同才能使粒子回旋加速,故该回旋加速器也可以用于氘核的加速,A错误;
B.根据
α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为
故B错误;
C.根据动能定理
得
故C正确;
D.考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间;若该时间超过半个周期,则粒子将在电场中做减速运动,故该时间不可能超过半个周期,故D错误。
故选C。4、C【分析】【详解】
A.带正电的粒子从点进入两金属板的空间,恰能沿轨迹③所在的直线运动,则粒子受向上的洛伦兹力和向下的电场力平衡,即
即
若将粒子电量变为原来的2倍;则粒子所受的电场力和洛伦兹力仍平衡,仍沿轨迹③做直线运动,选项A错误;
B.若将电容器逆时针旋转一个很小的角度;则粒子进入复合场时所受的向上的洛伦兹力大于电场力沿竖直方向的分力,则粒子将向上偏转做曲线运动,选项B错误;
C.若将M板向左移动一小段距离,则电容器电容减小,根据Q=CU可知,两板电压U变大;则粒子受向下的电场力变大,则粒子可能沿轨迹④做曲线运动,选项C正确;
D.若将M、N板间距减小少许,则电容器电容C变大,根据Q=CU可知两板电压U减小;则粒子受电场力减小,则粒子向上偏转,可能沿轨迹①做曲线运动,选项D错误。
故选C。5、C【分析】【详解】
A.根据W=Fx;力与力方向上的位移的乘积等于力做的功,所以F-x图线下面的面积等于力做的功,故A正确;
B.根据v=at;加速度与运动时间的乘积等于速度的变化量,所以a-t图像下面的面积等于速度的变化量,故B正确;
C.根据法拉第电磁感应定律感应电动势等于磁通量的变化率,所以图线的斜率等于感应电动势的大小;故C错误;
D.根据q=It;电流与时间的乘积等于通过导体横截面积的电量,所以I-t图线下面的面积等于通过的电量,故D正确.
本题选择错误答案,故选:C二、多选题(共7题,共14分)6、B:D【分析】【详解】
A.依题意;粒子进入磁场后向右偏转,受到向右的洛伦兹力,由左手定则可判断粒子带负电。故A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,其最大半径为
根据
可得
联立,可得
故B正确;
CD.同理,可得
解得
可知,保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大,保持d和B不变,增大L;射出粒子的最大速度与最小速度之差不变。故C错误;D正确。
故选BD。7、A:C【分析】【详解】
AB.由右手定则可知,导体棒中的电流方向为A→B,导体棒相当于电源,电源内部电流由负极流向正极,则B端相当于电源正极;故A正确,B错误;
C.AB棒产生的感应电动势为
导体棒AB两端的电压为
故C正确;
D.若保持导体棒转动的角速度不变,由于磁场均匀增大,则导体棒切割磁感线产生的电动势增大,如果导体棒不动,竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,回路中产生的电动势不变,且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反,则两电动势不可能一直相等,即通过电阻R的电流不可能一直为零;故D错误。
故选AC。8、B:D【分析】【详解】
A.导体棒进入磁场前沿导轨向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
又由运动学公式得
解得
故A错误;
B.由题意可知,电流表稳定时的示数为可知导体棒ab在磁场中运动时达到了最大速度,由力的平衡条件得
代入数据解得
故B正确;
C.导体棒ab匀速运动时产生的感应电动势为
又由
解得
导体棒ab从释放至运动到虚线2的过程中,由动能定理有
代入数据解得
由功能关系可知整个电路中产生的电热为
则定值电阻上产生的电热为
故C错误;
D.设导体棒从释放至运动到虚线2的总时间为导体棒在磁场中运动的时间为对该过程由动量定理得
导体棒在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律得
又
整理得
解得
所以导体棒在磁场中运动的时间为
故D正确。
故选BD。9、A:B:D【分析】【详解】
带电粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有
得到
AC.若粒子带负电,将做逆时针方向的匀速圆周运动,粒子回到OM直线时,由圆周运动的对称性,速度方向必与OM成20°,但由于35°>20°,则粒子轨迹与ON只可能有一个交点,故粒子偏转角只可能为40°,运动时间
A正确;C错误。
BD.若粒子带正电,将做顺时针方向的匀速圆周运动,无论轨迹与ON有几个交点,粒子回到OM直线时,由圆周运动的对称性,速度方向必与OM成20°,粒子偏转角为360°-40°=320°
则粒子运动时间为
BD正确。
故选ABD。
【考点】
考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【点睛】
本题考查了带电粒子在磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹,由牛顿第二定律求出粒子的临界轨道半径即可正确解题。10、D【分析】【详解】
A.根据电场力做功公式氖20和氖22的电荷量相同,加速电场电压相同,所以做的功相同,A正确;
B.在加速电场中,根据动能定理有
由于氖20的质量小于氖22的质量;所以氖20的速度大于氖22的速度,B错误;
C.在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力,可得
解得
根据动能和动量的关系有
综上可判断,q、B和Ek相同;由于氖22的质量大,所以氖22的半径也大,C错误;
D.在加速电场中,根据动能定理有
在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力,可得
联立可得
对于同位素;加速电压相同时,质量越大做圆周运动的半径越大;对同种离子,加速电压越大,其做圆周运动的半径越大;若电压发生波动,则氖20和氖22做圆周运动的半径在一定的范围内变化,所以氖20在电压较高时的半径可能和氖22在电压较低时的半径相等,两种离子打在照相底片上的位置就重叠,所以D正确。
故选AD。11、C:D【分析】【详解】
当用一条形磁铁由上向下插向圆环时;环中的磁通量向上增大,根据楞次定律,感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量的增加,即感应电流的磁场向下,由安培定则可知环中产生从上往下看的顺时针的感应电流,而为了阻碍原磁通量的增加,环有缩小的趋势,同时也有远离磁铁的趋势,对桌面的压力变大。
故选CD。12、C:D【分析】【详解】
A.由楞次定律可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流;故A错误;
B.阻值减小,电流增大,磁感应强度增大,说明穿过线圈a的磁通量变大;故B错误;
CD.穿过线圈a的磁通量变大,要阻碍磁通量增大,由楞次定律可知线圈a有收缩的趋势,同时有远离螺线管的趋势,因此线圈a对水平桌面的压力将增大;故CD正确。
故选CD。三、填空题(共7题,共14分)13、略
【分析】【详解】
[1]原磁场方向向右;向右运动时,穿过圆环的磁通量要变大,根据楞次定律,圆环中感应电流产生向左的感应磁场,即产生了顺时针方向的感应电流(从右往左看).
[2]据来拒去留,环受到向右的安培力,将向右运动.【解析】顺时针右14、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.电流②.IlBsinθ15、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.闭合铁芯②.原线圈③.副线圈16、略
【分析】【详解】
[1]电阻对灯泡亮度的影响与频率无关,故a灯亮度不变。
[2]根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,b灯变暗。
[3]根据电容器的特性:通调频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器对电流的容抗减小,c灯变亮。【解析】不变变暗变亮17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】感生电场电流18、略
【分析】【分析】
本题考查根据交流电的图像分析交流电的相关物理量。
【详解】
如图所示,交流电解析式为
[1]电流最大值为5A;
[2]电流有效值为
[3]交流电周期为0.10s;
[4]线圈转动角速度为rad/s;
[5]瞬时值表达式为【解析】50.119、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.5~370②.较高③.荧光四、作图题(共4题,共12分)20、略
【分析】【详解】
根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。
【解析】21、略
【分析】【分析】
根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流
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