湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)市2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期周考物理試題（含答案）

2022寧鄉(xiāng)高二周考物理試題1姓名班次一．單選題1．由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式知，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ǎ〢．跟、、無關(guān)B．隨著乘積的減小而增大C．隨著通電導(dǎo)線中電流的減小而增大D．隨著通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的增大而增大2．如圖所示，將鋁箔條折成天橋狀“”，兩端用膠紙粘牢固定于水平桌面上，且與電源、開關(guān)連成一回路，蹄形磁體橫跨過"天橋”放于桌面。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)（）A．桌面對(duì)蹄形磁體的支持力減小 B．蹄形磁體對(duì)桌面的壓力不變C．鋁箔條中部向上方彎曲 D．鋁箔條中部向下方彎曲3．如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd，則（

）A．若線圈向右平動(dòng)，其中感應(yīng)電流方向是B．若線圈豎直向下平動(dòng)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是D．當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是4．如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb。當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc，不計(jì)粒子重力。則（）A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶25．如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從磁場(chǎng)邊緣A點(diǎn)沿半徑AO方向射入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°角，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子的軌道半徑為rB．粒子的速度為C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．調(diào)整粒子射入時(shí)速度的大小，可使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期改變6．兩根相互靠近的長(zhǎng)直導(dǎo)線1、2中通有相同的電流，如圖，兩電流間的磁相互作用力為F，若在兩根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，導(dǎo)線1所受安培力的合力恰好為零。則所加磁場(chǎng)的方向是（）A．垂直紙面向里 B．垂直紙面向外C．垂直導(dǎo)線向右 D．垂直導(dǎo)線向左7．要認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部的情況，需要用極高能量的粒子作為“炮彈”去轟擊原子核才能把它“打開”，而回旋加速器就是產(chǎn)生這些高能“炮彈”的“工廠”。如圖是回旋加速器的原理圖，D形盒的半徑為R，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直D形盒向下，D形盒間的加速電壓為U，D形盒間的狹縫很窄，粒子穿過狹縫的時(shí)間可以忽略，則（

）A．粒子在D形盒中被加速的次數(shù)越多，獲得的最大速度越大B．D形盒間加速電壓越大，粒子獲得的最大速度越大C．粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．該裝置加速電源的電壓和頻率設(shè)定好后，可以對(duì)任意粒子加速8．如圖為地球磁場(chǎng)的磁感線示意圖。在北半球，地磁場(chǎng)豎直分量向下。一飛行員駕駛飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場(chǎng)的存在，機(jī)翼就會(huì)切割磁感線，致使機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差。則從飛行員的角度看，機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)（）A．高B．低C．相等D．以上情況都有可能9．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合，磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，使該線框從靜止開始繞過圓心O且垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為（）A． B． C． D．10．將一面積為S，匝數(shù)為n的線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，線圈總電阻為r，則（）A．t0時(shí)刻，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B．t0時(shí)刻，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向改變C．0～t0內(nèi)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 D．t0～t1內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流大小為二．多選題11．關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（

）A．圖甲是回旋加速器的示意圖，要想帶電粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加電壓B．圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，可以判斷出B板是發(fā)電機(jī)的正極，A板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極C．圖丙是速度選擇器的示意圖，帶電粒子（不計(jì)重力）能夠自右向左沿直線勻速通過速度選擇器的條件是，即D．圖丁是質(zhì)譜儀的示意圖，粒子打在底片上的位置越靠近狹縫說明粒子的比荷越大12．研究某種射線裝置的示意圖如圖所示。射線源發(fā)出的粒子以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的中央O點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，粒子的重力不計(jì)。在板間加上垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，射線在板間做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，然后打在熒光屏的P點(diǎn)。若在板間再加上一個(gè)豎直向下電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，亮點(diǎn)又恰好回到O點(diǎn)，由此可知該粒子（）A．帶正電B．初速度為v＝C．比荷為＝D．增大E或B，可以讓粒子向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)13．如圖所示，三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中∠O=90°，OQ=OP=2d，S為OP的中點(diǎn)，S處的粒子發(fā)射源以垂直O(jiān)P的方向發(fā)射一系列速率不同的電子，電子的比荷為k，已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，忽略電子的重力以及電子間的相互作用。下列說法正確的是（）A．電子的速率為v=Bkd時(shí)，電子從OQ上距離Q點(diǎn)d處離開磁場(chǎng)B．從PQ邊離開的電子的最小速率為v=BkdC．從OP邊離開的電子的最大速率為v=D．從OP邊離開的電子，速率越大在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短14．如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌水平固定，間距為l，其所在空間存在方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值為R的定值電阻，一導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒的有效電阻為r、質(zhì)量為m。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒獲得一水平向右的速度，在異體棒向右運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（

）流過電阻R的電流方向?yàn)閍→R→b B．導(dǎo)體棒的最大加速度為C．通過電阻R的電荷量為 D．全過程電阻R的發(fā)熱量為15．如圖所示，圓形閉合金屬線圈位于磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知金屬線圈的匝數(shù)n=100，半徑r=0.5m，總電阻R=5Ω。t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律為B=（6-2t）T。下列說法正確的是（）A．1s內(nèi)線圈中磁通量的變化量大小為0.5πWb B．1s內(nèi)通過線圈的電荷量為10πCt=3s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流為0 D．t=4s時(shí)線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)16．如圖所示，閉合線圈從高處自由下落一段時(shí)間后進(jìn)入一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中保持邊平行于磁場(chǎng)邊界、且線圈平面始終垂直于磁場(chǎng)方向。從邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的電流強(qiáng)度i隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象可能是（）A．B．C．D．姓名班次得分一．二題選擇題答案（每題4分，共60分）一題次12345678910答案二題次111213141516答案三．解答題17．（12分）如圖所示，直線上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。兩帶有等量異種電荷的粒子，同時(shí)從點(diǎn)以相同速度射入磁場(chǎng)，速度方向與成角。已知粒子的質(zhì)量均為，電荷量，不計(jì)粒子的重力及兩粒子間相互作用力，求：（1）它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)？（2）射出的時(shí)間差是多少？18．（12分）質(zhì)譜儀是一種檢測(cè)和分離同位素的儀器。a、b是同位素原子核，它們的電荷量均為q，a的質(zhì)量為m。如圖所示，它們從靜止開始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速，然后沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在照相底片上。從照相底片上獲知a、b在磁場(chǎng)中的軌跡直徑分別為x、。不計(jì)a、b的重力及其相互作用。求：（1）a進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）b的質(zhì)量。19．（12分）如圖所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的兩根光滑金屬軌道（電阻不計(jì)），均由彎曲部分和水平部分平滑相連而成，每根導(dǎo)軌均處于豎直平面內(nèi)，它們平行正對(duì)放置，且它們的平直部分在同一水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)，P3Q3間連接一個(gè)阻值為R的定值電阻；平直軌道所在區(qū)域存在豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿，在兩導(dǎo)軌的彎曲部分距離平直軌道高為h處由靜止釋放，最終在平直軌道上運(yùn)動(dòng)距離d后靜止。金屬桿始終與兩軌道接觸良好，則金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中，求：（1）回路中產(chǎn)生的最大電流Im；（2）通過金屬桿某一截面的電荷量q；（3）金屬桿中產(chǎn)生的焦耳熱Qr。20．（4分）如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。（1）若施加的水平外力恒為N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒為W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？高二周考物理試題1答案1．A2．C3．A4．A如圖所示設(shè)正六邊形的邊長(zhǎng)為l，當(dāng)帶電粒子的速度大小為vb時(shí)，其圓心在a點(diǎn)，軌道半徑轉(zhuǎn)過的圓心角當(dāng)帶電粒子的速度大小為vc時(shí)，其圓心在O點(diǎn)（即fa、cb延長(zhǎng)線的交點(diǎn)），故軌道半徑轉(zhuǎn)過的圓心角根據(jù)得故由得所以兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，又因?yàn)?，可?．B6．A7．C8．A9．A若要產(chǎn)生的電流相等，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)相等。設(shè)半圓半徑的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，從靜止開始繞過圓心O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得聯(lián)立可得故BCD錯(cuò)誤，A正確。10．D由圖知?jiǎng)t在0-t1時(shí)間內(nèi)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)且在0-t1時(shí)間內(nèi)，磁通量的變化率恒定，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，始終為，故AC錯(cuò)誤；B．在t0前后磁場(chǎng)方向相反，磁通量變化情況相反，根據(jù)楞次定律可知，在這兩段時(shí)間內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流方向相同，故B錯(cuò)誤。D．在t0～t1內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流為故D正確。11．BD12．AC13．ACA．電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則由qvB=m可得r=當(dāng)電子的速率為v=Bkd時(shí)，電子的軌跡半徑為r1=d軌跡如圖中曲線2所示，則電子從距離Q點(diǎn)d處離開磁場(chǎng)，A正確；B．作出電子剛好不從PQ邊離開磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，即軌跡與PQ相切，如圖中曲線3所示，由幾何關(guān)系可知r2=r2+d可得r2=（+1）d電子從PQ離開時(shí)軌跡半徑r>（+1）d，所以從PQ邊離開的電子最小速率一定大于（+1）Bkd，B錯(cuò)誤；C．若要使電子從OP邊離開，則從O點(diǎn)離開的電子的軌跡半徑最大，最大半徑為，如圖中曲線1，因此最大速率為vmax=C正確；D．電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=根據(jù)幾何關(guān)系可知，電子從OP邊離開時(shí)偏轉(zhuǎn)角均為180°，則從OP邊離開磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為t=D錯(cuò)誤。故選AC。14．BCA．根據(jù)右手定則，流過定值電阻的電流方向?yàn)椋x項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒的最大速度為，因此最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路電流安培力加速度因此最大加速度選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理有解得選項(xiàng)C正確；D．導(dǎo)體棒在安培力作用下減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止，由能量守恒，導(dǎo)體棒減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電路的總焦耳熱導(dǎo)體棒的電阻r和定值電阻R串聯(lián)，全過程電阻R的發(fā)熱量為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9．ABA．磁通量及磁通量的變化與匝數(shù)無關(guān)故A正確；B．通過回路的電荷量故B正確；C．時(shí)回路磁通量為0，磁通量的變化率不為0，且變化率恒定，故線圈中電流恒定，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)磁場(chǎng)正在反向增大，根據(jù)楞次定律，線圈有收縮的趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選AB。15．ABC16．（1）0.2m；（2）（1）易知正、負(fù)電子偏轉(zhuǎn)方向相反，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，均設(shè)為r，根據(jù)牛頓第二定律有解得作出運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距（2）正、負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的周期均為根據(jù)幾何關(guān)系可知正、負(fù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角分別為60°和300°，所以射出的時(shí)間差是17．（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）a在加速電場(chǎng)中，有解得（2）a進(jìn)入磁場(chǎng)，有又④解得（3）由可得又解得18．（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，有解得金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，受安培力作用，一直減速，所以最大速度最大電動(dòng)勢(shì)Em=BLvm最大電流（2）由于；；解得金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中，穿過回路的磁通量的變