甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題2

物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁(yè)，總分100分，考試時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域EFGH中，下列情況下線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.把線圈變成圓形（周長(zhǎng)不變） B.使線圈在磁場(chǎng)中加速平移C.使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱 D.使線圈以過(guò)ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)2.如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下列哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力()A.B.C.D.3.如圖甲所示，固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線與固定的半圓形閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，直導(dǎo)線中電流向上，則下列說(shuō)法正確的是（）A.線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾.線框中愛(ài)到的安培力方向水平向左C.線框中電流隨時(shí)間均勻增大D.線框中感應(yīng)電流的電功率恒定4.如圖甲所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍▓D中箭頭所示）。關(guān)于線圈B的電流方向和所受安培力產(chǎn)生的效果，下列說(shuō)法中正確的是（）A.0到t1時(shí)間內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì)B.0到t1時(shí)間內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较螂娏?，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.t1到t2時(shí)間內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì)D.t1到t2時(shí)間內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)5.如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上，空間中存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與質(zhì)量為m的水平直導(dǎo)體棒ab的中點(diǎn)相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并始終與導(dǎo)體棒ab垂直，導(dǎo)體棒ab垂直跨放在兩導(dǎo)軌上，閉合開(kāi)關(guān)后導(dǎo)體棒ab保持靜止，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將電源極性調(diào)轉(zhuǎn)﹐用外力使導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌平面往下平移x，再次閉合開(kāi)關(guān)并撤掉外力，導(dǎo)體棒ab依然保持靜止。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則x為（）A. B. C. D.06.如圖所示，空間某區(qū)域存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向上，將相距很近的兩帶電小球a、b同時(shí)向左、右水平拋出，二者均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，兩球碰撞，碰后瞬間速度均為零。已知兩球的電荷量分別為q1，q2，質(zhì)量分別為m1、m2，不考慮兩球之間的相互作用力。則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩球均帶負(fù)電B.q1：q2=m2：m1C.兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定相等D.兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等7.如圖所示，半徑為R的光滑半圓形絕緣軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）由軌道左端A處無(wú)初速度滑下﹐當(dāng)小球滑至軌道最低點(diǎn)C時(shí)，給小球再施加一始終水平向右的外力F，使小球能保持不變的速率滑過(guò)軌道右側(cè)的D點(diǎn)。若軌道兩端等高，小球始終與軌道接觸，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）A.小球在C點(diǎn)受到的洛倫茲力大小為B.小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為3mgC.小球從C到D的過(guò)程中，外力F的大小保持不變D.小球從C到D的過(guò)程中，外力F的功率逐漸增大8.如圖所示，真空室內(nèi)存在磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.30T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)內(nèi)有一塊較大的平面感光板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行，在距ab的距離為l=32cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的α粒子放射源S，它能向各個(gè)方向發(fā)射α粒子，帶正電的α粒子速度都是。已知α粒子的電荷量與質(zhì)量之比為，現(xiàn)只考慮在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的α粒子，則感光板ab上被α粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度為（）A.40cm B.30cm C.35cm D.42cm二、選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界OA上有一粒子源S。某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)。已知∠AOC=60°，從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于（T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為（）A B. C. D.10.如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子霍爾元件樣品置于磁場(chǎng)中，表面與磁場(chǎng)方向垂直，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，三個(gè)電表都有明顯示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)方向向下B.接線端2的電勢(shì)高于接線端4的電勢(shì)C.僅將電源E1、E2反向接入電路，電壓表的示數(shù)不變D.若適當(dāng)減小R1、，則增大R2電壓表示數(shù)一定增大11.如圖，abcd是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)且對(duì)角線ac豎直的正方形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)既存在垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），也存在平行于cb邊斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的小球從a點(diǎn)正上方高h(yuǎn)處由靜止釋放后，恰好能沿直線ac勻速穿過(guò)正方形區(qū)域。小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。由此可知（）A.磁場(chǎng)方向垂直于abcd平面向里B.磁場(chǎng)方向垂直于abcd平面向外C.電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為D.從a到c，小球電勢(shì)能增加mgL12.如圖所示，金屬桿ab靜止放在水平固定“U”形金屬框上，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，桿ab總保持靜止，則（）A.桿中感應(yīng)電流方向是從b到aB.桿中感應(yīng)電流大小均勻增大C.金屬桿所受安培力方向水平向左D.金屬桿所受安培力大小均勻增大第Ⅱ卷（非選擇題共60分）三、非選擇題：本題共5小題，共60分。13.為準(zhǔn)確測(cè)量一小量程電流表（量程為，內(nèi)阻約為）內(nèi)阻，設(shè)計(jì)如圖所示的電路圖，其中。（1）閉合前，的滑片置于左端，斷開(kāi)，接通后，的滑片置于適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)為，調(diào)節(jié)為，然后接通，發(fā)現(xiàn)接通前后小量程電流表的示數(shù)始終不變，則可知小量程電流表的內(nèi)阻為_(kāi)___________Ω。（2）若將該小量程電流表改裝為量程為的電流表，則需要____________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)電阻，改裝后的電流表內(nèi)阻為_(kāi)___________Ω。（3）用改裝后的電流表、電壓表（量程，內(nèi)阻約）、滑動(dòng)變阻器（）、電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻約），測(cè)量電阻（約）的阻值，且要求實(shí)驗(yàn)從零開(kāi)始并測(cè)量多組數(shù)據(jù)，則下列電路圖應(yīng)選擇____________。A.B.C.D.（4）若實(shí)驗(yàn)中讀出的一組數(shù)據(jù)為（，），由這組數(shù)據(jù)計(jì)算出的電阻阻值為_(kāi)___________Ω。14.如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌間距為，在導(dǎo)軌間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一根直金屬桿MN在外力F作用下以大小為的速度向左做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌左端接阻值為的定值電阻，b端接地，金屬桿MN接在導(dǎo)軌間的阻值為，導(dǎo)軌的電阻可忽略。（1）求圖甲中a、b兩點(diǎn)間的電壓U和外力F的功率；（2）如圖乙所示，一個(gè)匝數(shù)為匝的圓形線圈，面積為，阻值為。在線圈中存在面積為垂直于線圈平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。求圖乙中a、b兩點(diǎn)間的電壓U'。15.如圖所示，在xOy平面中的第一象限內(nèi)，x=4d處豎直放置一個(gè)長(zhǎng)為的粒子吸收板MN，在MN左側(cè)存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在原點(diǎn)O處有一粒子源，可沿y軸正方向射出質(zhì)量均為m、電荷量均為q的不同速率的帶正電粒子，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。（1）若射出的粒子能打在MN板上，求粒子的速率v的取值范圍；（2）若在點(diǎn)處放置一粒子回收器，在N、C間放一擋板（粒子與擋板碰撞無(wú)能量損失），為回收恰從N點(diǎn)進(jìn)入MN右側(cè)的粒子，需在MN右側(cè)加一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），求此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。16.如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，L1、L2、L3是磁場(chǎng)的邊界（BC與L1重合），寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1。一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子（重力不計(jì)）從AD邊中點(diǎn)以初速度v0沿水平向右方向進(jìn)入電場(chǎng)，粒子恰好從B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點(diǎn)同一水平高度處進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ.已知AB長(zhǎng)度是BC長(zhǎng)度的倍。（1）求帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求區(qū)域Ⅰ磁場(chǎng)的寬度L；（3）要使帶電粒子在整個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值。17.如圖所示，在豎直的xoy平面內(nèi)，在水平x軸上方存在場(chǎng)強(qiáng)大小、方向平行于x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸下方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、大小與方向都未知的勻強(qiáng)電