湖北省沙市中学2022-2023学年高二上学期第二次月考物理试题(1)

6 （北京）股份有限公司 2022—2023 学年度上学期2021 级 第二次月考物理试卷 考试时间：2022 年11 月5 日 （时间：75 分钟，满分：100 分) 一、选择题（1-7 题为单选，8-11 为多选，每题4 分） 1．下列关于教材中三幅插图的说法正确的是（ ） A．图甲中，当 手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也会增大 D．丙是回旋加速器的示意图，当增大磁感应强度时，粒子获得的最大动能也会增大 2．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A 中的放射源放出大 量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝 进入电压为U 的加速电场区加速后，再通 过狭缝 从小孔G 垂直于MN 射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN 为切线、磁感应强度 为B，方向垂直于纸面向外半径为R 的圆形匀强磁场，现在MN 上的 F 点（图中未画出）接收到该粒子，且 ，则该粒子的 比荷 为（粒子的重力忽略不计）（ ） A． B． C． D． 3．从右图（侧视图）可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点。为使电子束偏转， 由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。如果要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上 的A 点，则偏转磁场的方向应该为（ ） A．竖直向上 B．竖直向下 7 （北京）股份有限公司 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 4．如图，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方 向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂 直于半圆面的轴以某一角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所 示位置不动，磁感应强度大小随时间按 （ 为常数）变化。为了产生与线框转动半周过 程中同样大小的电流，则线框转动的角速度为（ ） A． B． C． D． 5．自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装 在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙 所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表 面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（ ） A．图乙中霍尔元件 的载流子带负电 B．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小 C．若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 D．若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 6．如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在 如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以垂直于x 轴的初速度 从x 轴 上的P 点进入匀强电场中，并且恰好与y 轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直于x 轴进 入第Ⅳ象限的磁场。已知OP 之间的距离为d，则带电粒子从出发到在磁场中第二次经过x 轴 时，在电场和磁场中运动的总时间为（ ） A． B． 8 （北京）股份有限公司 C． D． 7．如图所示， 和 是两根相同的金属棒，用两根等长的柔软导线、 （重 力不计）将它们连接，形成闭合回路 。用两根绝缘细线 、 将整个回路悬于天花板 上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，在回路中通以如图所示方向的电流，则 稳定后（ ） A．和 将保持竖直 B． 和 将保持竖直 C．和 对 的合力小于 受到的重力 D． 和 对 的合力大于 和 的总重 8．如图所示，质量为m、电荷量为＋q 的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处 于磁感应强度大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速 度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图像可能是下列选项中的（ ） A． B． 9 （北京）股份有限公司 C． D． 9．如图，A、B 是相同的白炽灯，L 是自感系数很大、电阻可 忽略的自感线圈。下面说法正确的是（ ） A．闭合开关S 时，A、B 灯同时亮，且达到正常 B．闭合开关S 时，B 灯比A 灯先亮，最后一样亮 C．闭合开关S 时，A 灯比B 灯先亮，最后一样亮 D．断开开关S 时，A 灯与B 灯同时慢慢熄灭 10．如图所示，直角三角形 区域内有一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 的匀强磁 场。 ， ，在 点有一个粒子源，可以沿 方向发 射速度大小不同的带正电的粒子。已知粒子的比荷均为 ，不计粒 子间相互作用及重力，则下列说法正确的是（ ） A．随着速度的增大，粒子在磁场中运动的时间变小 B．随着速度的增大，粒子射出磁场区域时速度的偏向角越大 C．从 边射出的粒子的最大速度为 D．从 边射出的粒子，在磁场中的运动时间为 11、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN 的左边有一如 图 所示的闭合电路，当PQ 在一外力的作用下运动时，MN 向左运动，则PQ 所做的运动可能是( ) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 10 （北京）股份有限公司 三、实验题（每空3 分） 12．G 为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示， 即电流从灵敏电流表G 的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电 磁感应实验，则图乙中的条形磁铁的运动方向是向___________（填“上”或“下”）；图 丙中的条形磁铁下端为___________（填“N”或“S”）极。 13．某学习小组在“研究回 路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。 （1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度 ，如图乙所示， ______ ； （2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间 内感应电动势的 平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据．这样的实验设计满足了物理实验中常用 的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在 时间 内______； A．磁通量的变化量 B．磁通量的变化率 C．磁通量 （3）得到多组 与E 的数据之后，若以E 为纵坐标、 为横坐标画出 图像，发现图 像是一条曲线不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的 改进办法是以________为横坐标； （4）根据改进后画出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内________。 四、解答题（14 题12 分，15 题12 分，16 题14 分） 14．如图所示，匀强磁场中有一个用软导线（绝缘外套）制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场 垂直。已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6Ω，磁场的磁感应强度B=0.2T。现同时向两侧拉 动线圈，线圈的两边在Δt＝1.0s 时间内合到一起。求线圈在上述过程中 （1）感应电动势的平均值E； （2）感应电流的平均值I，并说明电流方向（从外向里看）； 11 （北京）股份有限公司 （3）通过导线横截面的电荷量q。 15．如图所示，竖直故置的两根足够长光滑的金属导轨相距 为 L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、 定 值电阻R0和开关K 相连，整个空间充满了垂直于导轨 平 面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B，一质量 为 m，电阻为r 的金属棒ab 横跨在导轨上。已知电源电动 势 为E，不计电源的内阻，导轨的电阻。求： （1）当K 接1 时，金属棒ab 在磁场中恰好保持静止， 则 滑动变阻器接入电路的阻值R 为多大？ （2）当K 接2 后，金属棒ab 从静止开始下落，下落距离s 时达到稳 定速度，则下落s 的过程中金属棒中产生的热量是多少？ （3）当K 接2 后，金属棒ab 从静止开始下落，下落距离s 时达到稳 定速度，则下落s 的过程中重力的冲量是多少？ 16．如图所示，MN 下方足够长的区域Ⅰ内存在方向竖直向上的匀强电 场，MN 右上侧和左上侧的正方形区域Ⅲ和Ⅳ内存在方向竖直向下的 匀强电场，MN 上方的矩形区域Ⅱ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁 场。一个质量为m、电荷量为q 的正离子以速度v 从P 点沿水平方向 射入匀强电场，粒子先经过电场Ⅲ再经过磁场Ⅱ后恰从MN 中点竖直 向下射入匀强电场区域Ⅰ。已知正方形边长均为d，区域Ⅰ及正方形区域Ⅲ和Ⅳ内匀强电场 场强的大小均为 ，不计粒子的重力，求： （1）粒子第一次进入磁场时的位置与M 点之间的距离； （2）矩形区域Ⅱ内磁感应强度的大小； （3）离子从P 点射入到离开区域Ⅳ所用的时间。