内蒙古赤峰市2022-2022学年高二物理上学期第三次（12月）月考试题一、选择题（每小题4分，共48分。其中第7--12题是多选题，其他的题是单选题，）1.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度为T，方向斜向右上方，与B的夹角为45C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同3.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看( )A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁4.图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右10\nC.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左5．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（）A．小球带负电B．电场力跟重力一定不平衡C．如果加一个垂直于竖直平面的匀强磁场，小球不可能继续做圆周运动D．如果加一个垂直于竖直平面的匀强磁场，细绳张力可能增大6.如图所示，有两根长均为L、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45°的绝缘光滑斜面上，b被水平固定在斜面的右侧，且与a在同一水平面上，a、b相互平行。当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，下列说法正确的是（）A．斜面对导体a的作用力大小为mgB．b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度B方向竖直向上，大小为C．b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度B方向竖直向下，大小为D．若使b竖直向下移动，a仍能保持静止7.如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（ ）A．B．C．D．8.如图所示，纸面内有半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一束质子在纸面内以相同的速度射向磁场区域，质子的电量为q,质量为m,速度为，则以下说法正确的是( )A.对着圆心入射的质子，其出射方向的反向延长线一定过圆心B.对着圆心入射的质子，其在磁场中的运动时间最长10\nC.所有质子都在磁场边缘同一点射出磁场D.所有质子都以相同的速度射出磁场9.如图所示为一个质量为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为B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—时间图象可能是下图中的( )A.B.C.D.10.如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入．下面判断正确的是( )A.两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B.两电子在磁场中运动的时间一定不相同C.进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D.进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场11．磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm。等离子体的电阻率ρ=2Ω•m。则以下判断中正确的是（ ）A.发电机的电动势为1200VB.因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定10\nC当外接电阻为8Ω时，发电机效率最高[.D当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大12.如图所示，O点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动，下列说法正确的是( )A.粒子的速度大小为B.粒子的速度大小为C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长二、填空题（把正确答案填写在题中的横线上或按题目要求作答。）[.13.某同学为了测量一个电流表（量程为100mA）的内阻，从实验室找到了以下器材：一个多用电表、一个电阻箱（0～99.9Ω）和若干导线。（1）该同学先用多用电表的欧姆挡进行粗测。①选用“×10”挡，调零后测量电流表的内阻，发现指针偏转角度很大。②应将多用电表选择开关调至____挡（选填“×1”或“×100”）。③选择合适的量程，调零后测量的结果如图甲所示，该读数是____Ω。10\n（2）多用电表欧姆挡内部的等效电路如图乙中虚线框内所示。为了更准确地测出待测电流表的内阻，同时测出多用电表内部电池的电动势，该同学设计了如图乙所示的实验电路图。①实验时，多次调节电阻箱，记录电阻箱的阻值R和对应的电流表示数I。②某次测量中，电阻箱的阻值R=10.0Ω，电流表的读数如图丙所示，请将该数据点在答题卡中的坐标纸上描出，并作出一R关系图像。③根据图像求得多用电表内部电池的电动势E=____V。（结果保留两位有效数字）④已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，则待测电流表内阻R=____Ω。（结果保留两位有效数字）14.要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V．内阻约3kΩ）：开关一个、导线若干．①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______（填字母代号）．A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用下列的图______（填字母代号）．10\n③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是______W．三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）15.如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计，求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。16.如图，A、C两点分别位于x轴和y轴上，，OC的长度为L。在区域内有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从坐标原点射入磁场，不计重力。[]10\n（1）若粒子沿方向射入磁场，问粒子在磁场中运动的最长时间是多少？此时初速度应满足什么条件？（2）大量初速度大小为的粒子以不同的方向射入第一象限，求从AC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间，及该粒子的入射方向与X轴正向的夹角。17.纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动，一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间，两金属板带等量异种电荷，粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出。已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计。粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ=60°角，匀强磁场的磁感应强度为B，带电板板长为l，板距为d，板间电压为U，试解答：⑴上金属板带什么电？⑵粒子刚进入金属板时速度为多大？⑶圆形磁场区域的最小面积为多大？θ10\n题号1234[]56789101112答案DBCCDBABACADADADAC13.(1)②×1③4.5 (2)③1.4-1.6④4.8-6.0[]14.①A②B③0.115.解析:(1)穿过闭合线圈的磁场的面积为S=π由题图(乙)可知,磁感应强度B的变化率的大小为=根据法拉第电磁感应定律得:E=n=nS=由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R1的电流为:I==再根据楞次定律可以判断,流过电阻R1的电流方向应由b到a.(2)0至t1时间内通过电阻R1的电荷量为q=It1=电阻R1上产生的热量为Q=I2R1t1=.10\n答案:(1) 方向从b到a(2) 16116.（1）粒子转过半圆从OA边射出时时间为定值，速度最大的粒子与AC边相切，如图所示，根据几何关系可得：，根据洛伦兹力提供向心力可得：，解得：，所以满足条件的粒子速度范围为：。（2）粒子速度大小相等，要使粒子在磁场中经过的时间最短，需使粒子轨迹对应的弦长最短，所以最短时间的轨迹如图所示：10\n粒子在磁场中的运动半径为：，轨迹图中几何关系可得，由此可知粒子轨迹对应的圆心角为；最短时间为：，由图可知，粒子入射方向与轴的夹角为。17.⑴上金属板带负电。⑵设带电粒子进入电场的初速度为v，在电场中的侧移是，解得。⑶如图所示，设磁偏转的半径为R，圆形磁场区域的半径为r，则，得，由几何知识可知，磁场区域的最小面积为。θO1O2Rrθ10
