2022-2023學年貴州省遵義市綏陽縣高二上學期第一次聯(lián)考物理試題（解析版）

綏陽縣2022年秋季學期高中第一次聯(lián)考高二物理一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~5題中只有一項符合題目要求，第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.下列說法正確的是（）A.一運動電荷在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應強度一定為零B.安培力的方向一定與通電導線垂直，但與磁場方向不一定垂直C.洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向不一定與電荷速度方向垂直D.由知，通電直導線垂直于磁場方向放置，B與通電直導線所受的安培力F成正比，與通電導線I、L的乘積成反比【答案】C【解析】【詳解】A．當電荷的運動方向與磁場方向平行時，磁場力為零，但磁感應強度不為零，A錯誤；B．安培力的方向一定與通電導線和磁場方向均垂直，B錯誤；C．只要電荷的運動方向與磁場方向不共線，就會受到洛倫茲力，而洛倫茲力一定與電荷的運動方向垂直，C正確；D．磁感應強度的大小由場源決定，與安培力、電流強度和通電導線長度無關，D錯誤。故選C。2.如圖所示，通電導線在紙面內(nèi)由Ⅰ位置繞垂直紙面的固定軸轉到Ⅱ位置，其他條件不變，該導線所受安培力大小()A.變大 B.變小C.不變 D.不能確定【答案】C【解析】【詳解】通電導線由Ⅰ位置繞固定軸轉到Ⅱ位置，導線仍然與磁場垂直，故安培力大小不變，故C正確，ABD錯誤。故選C。3.如圖所示，是一個用長為L的導線彎成的、以O為圓心的四分之一圓弧，將其放置在與平面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中，當在該導線中通以由C到A、大小為I的恒定電流時，該導線受到的安培力大小和方向是（）A.，平行于向左B.，平行于向右C.，垂直的連線指向左下方D.，垂直的連線指向左下方【答案】C【解析】【分析】【詳解】直導線折成半徑為R的圓弧形狀，在磁場中的有效長度為又聯(lián)立解得則安培力為安培力的方向與等效長度的直線垂直，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向垂直AC的連線指向左下方。故選C。4.用質(zhì)譜儀測量帶電粒子的比荷，其原理如圖所示，A是粒子源，釋放出的帶電粒子（不計重力）經(jīng)小孔飄入電壓為U的加速電場（初速度可忽略不計），加速后經(jīng)小孔進入磁感應強度大小為B的勻強磁場中，最后打在照相底片上的D點。測得D點到的距離為d，則該粒子的比荷等于（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】電場中，由動能定理得磁場中，做圓周運動由洛倫茲力提供向心力得聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確。故選A。5.如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abcd從某一高處由靜止釋放，在下落過程中經(jīng)過一個有水平邊界、寬度為L的勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，已知ab邊進入磁場時線框剛好以速度v做勻速直線運動（整個下落過程中a、b始終水平），線框質(zhì)量為m，電阻為R，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A.ab邊進入磁場時，線框中感應電流的方向為順時針方向B.ab邊進入磁場時，ab兩端的電壓為C.線框進入磁場時速度大小D.線框穿越磁場的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱為mgL【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，ab邊進入磁場時，線框中感應電流的方向為逆時針方向，故A錯誤；B．a(chǎn)b邊進入磁場時，產(chǎn)生的感應電動勢為則ab兩端的電壓為故B錯誤；C．a(chǎn)b邊進入磁場時線框剛好以速度v做勻速直線運動，則有可得線框進入磁場時的速度大小D．根據(jù)條件可知線框勻速地穿越磁場，根據(jù)動能定理可得產(chǎn)生的焦耳熱為故ABD錯誤，C正確。故選C。6.在如圖所示的電路中，將開關S閉合，燈泡正常工作，導線與互相平行，a點與兩導線共面且到兩導線距離相等，則下列說法正確的是（）A.兩段導線互相吸引B.兩段導線互相排斥C.兩段導線在a點處產(chǎn)生的磁場方向垂直兩導線平面向下D.兩段導線在a點處產(chǎn)生的磁場方向垂直兩導線平面向上【答案】BD【解析】【詳解】AB．兩端導線中電流方向相反，根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，可知，B正確，A錯誤；CD．根據(jù)右手螺旋定則可知，兩段導線在a處的磁場方向均豎直向上，根據(jù)矢量疊加可知，a處的合磁場也是豎直向上，C錯誤，D正確。故選BD。7.用如圖所示的回旋加速器加速電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，已知D形盒半徑為R，所加磁場磁感應強度大小為B，a、b間所接電壓為U，忽略兩D形盒間狹縫的寬度，下列說法正確的是（）A.圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定帶正電B.回旋加速器a、b之間所接高頻交流電的周期為C.回旋加速器加速后粒子的最大動能為D.回旋加速器D形盒的半徑R、磁感應強度B不變，則加速電壓U越高，粒子飛出D形盒的動能Ek越大【答案】ABC【解析】【詳解】A．由圖可知，磁場方向豎直向下，從上向下看，粒子在磁場中沿逆時針方向運動，結合左手定則可以確定帶電粒子帶正電，故A正確；B．為了保證帶電粒子每次經(jīng)過電場區(qū)域時，都能被加速，所以在a、b間需要接交變電壓，且其變化周期與帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期相等，即解得故B正確；CD．當粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑達到D型盒半徑時，速度達到最大，動能最大，即解得最大速度為所以最大動能與加速電壓U無關，故C正確，D錯誤。故選ABC。8.如圖所示，間距為足夠長的光滑平行導軌、固定在絕緣水平桌面上，導軌左端接有阻值的定值電阻，質(zhì)量為的導體棒垂直靜置于導軌上，與導軌接觸良好，其長度恰好等于導軌間距，導體棒與導軌的電阻均忽略不計，整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大小為的勻強磁場中，現(xiàn)給導體棒施加一個水平向右的恒力，已知導體棒最大速度為，則（）A.力大小為B.當導體棒速度大小為時，導體棒受到安培力的大小為C.當導體棒速度大小為時，導體棒的加速度的大小為D.導體棒從開始到最大速度的過程中，電阻的熱功率隨時間均勻增大【答案】AC【解析】【詳解】A．當導體棒受力平衡時，速度達到最大，則有，，又聯(lián)立解得A正確；BC．當導體棒速度大小為時，此時有，，解得導體棒受到安培力的大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得導體棒的加速度的大小為B錯誤，C正確；D．電阻的熱功率為根據(jù)，，可得根據(jù)牛頓第二定律可得導體棒加速過程的加速度為可知隨著導體棒速度的增加，導體棒的加速度逐漸減小，流過導體棒電流的平方與時間不是線性關系，故電阻的熱功率不是隨時間均勻增大，D錯誤；故選AC。二、實驗題（本題共2小題，共10分）9.如圖所示，蹄形磁鐵水平放置，在磁場中有一水平光滑導軌通過接線柱P、Q與導線相連，導軌上面擱有一導體細棒．導線將棒、電源、變阻器、開關等構成電路．閉合開關，可觀察到導體棒向________（選填“左”或“右”）運動，此現(xiàn)象表明通電導線在磁場中___________________________．【答案】①.左②.會受到力作用【解析】【詳解】[1][2]磁場方向豎直向下，電流方向由A到B，根據(jù)左手定則可知，導體棒受安培力向左，此現(xiàn)象表明通電導線在磁場中會受到力的作用。10.如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置。（1）將圖中所缺的導線補接完整_________；（2）如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向右偏了一下，那么合上開關，且在原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電流計指針將_________（填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不動，將原線圈A迅速拔出副線圈B，電流計指針將_________（填“向左偏”或“向右偏”）。【答案】①.②.向左偏③.向左偏【解析】【詳解】（1）[1]如圖所示（2）[2][3]如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加，電流計指針向右偏；將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，線圈A中電流減小，穿過線圈的磁通量減小，電流計指針將向左偏；將原線圈迅速拔出副線圈時，穿過線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏。三、計算題（本題共3小題，共計42分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.如圖所示，在紙面內(nèi)豎直放置的平行金屬導軌，上端接有電動勢、內(nèi)阻的電源。從紙外側靠在豎直導軌上的金屬棒ab的質(zhì)量、電阻，它與導軌間的動摩擦因數(shù)為，有效長度為0.2m。為使金屬棒不下滑，在導軌平面內(nèi)加一豎直方向的勻強磁場（圖中未畫出）。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取。求：（1）所加磁場方向是豎直向上的還是豎直向下的？（2）所加磁場的磁感應強度B的大小需滿足的條件?！敬鸢浮浚?）豎直向上；（2）【解析】【詳解】（1）為使金屬棒不下滑，由左手定則及平衡條件可知，所加磁場方向豎直向上。（2）受力分析如圖所示，當金屬棒剛要下滑時，根據(jù)平衡條件，則有電路中電流為聯(lián)立解得所加磁場的磁感應強度B的大小應滿足12.如圖所示，足夠長的U形導體框固定在水平面上，寬度為L，一端連接的電阻為R。所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。電阻為r的導體棒MN放在導體框上，其長度恰好等于導體框的寬度，且相互接觸良好。導體棒MN與導體框間的動摩擦因數(shù)為μ。導體框的電阻可忽略不計。在水平拉力作用下，導體棒向右做勻速直線運動，速度大小為v。(1)請根據(jù)法拉第電磁感應定律推導出導體棒產(chǎn)生的感應電動勢E的表達式；(2)求水平拉力F?！敬鸢浮?1)E=BLv；(2)【解析】【分析】【詳解】解：(1)設經(jīng)過時間t，導體棒運動的距離為vt，導體棒MN與導體框構成的回路內(nèi)磁通量的變化量Ф=BS=BLvt由法拉第電磁感應定律E===BLv(2)導體棒受力平衡導體棒受到的安培力FA=BIL回路的電流所以外力13.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形OMN區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的粒子，經(jīng)一電壓加速后從M點沿某方向垂直于磁場射入，一段時間后，該帶電粒子從ON邊的中點Q平行于軸方向射出，不計粒子的重力，求：（1）