2021-2022学年江苏省盐城市伍佑中学高二下学期第一次阶段考试物理试题（Word版）

盐城市伍佑中学

2021一2022学年春学期高二第一次阶段考试

物理试题

考试时间：75分钟总分：100分

一、单选题（每小题10分，共40分）

1 闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按图变化，方向如图，则回路中（   ）

A. 磁通量的变化率恒定不变 B. 产生的感应电动势越来越大

C. 电流大小越来越大 D. 电流方向逆时针方向

2. 如图所示，两个相同的灯泡L1、L2，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与R相同，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A. 闭合电键S后，灯泡L2逐渐变亮

B. 闭合电键S后，灯泡L1、L2同时变亮

C. 断开电键S后，灯泡L1 、L2都逐渐变暗

D. 断开电键S后，灯泡L1逐渐变暗，L2立即熄灭

3. 如图所示，质量为m，带电荷量为的微粒以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用

B. 微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用

C. 匀强电场的电场强度

D. 匀强磁场的磁感应强度

4. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则（   ）

A. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d

B. 若线圈竖直向下平动，有感应电流产生

C. 若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d

D. 当线圈以导线边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d

5. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法中正确的是（   ）

A. 粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径有关

B. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大

C. 若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动时间不变

D. 若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场频率

6. 如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电粒子从磁场边缘A点沿半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子的轨道半径为r

B. 粒子的速度为

C. 粒子在磁场中运动的时间为

D. 调整粒子射入时速度的大小，可使粒子在磁场中运动的周期改变

7. 如图为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁感应强度可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（   ）

A. 仅减小电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变小

B. 仅增大电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期变大

C. 仅减小励磁线圈的电流，电子束径迹的半径不变

D. 仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期减小

8. 磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在间距为d的两平行金属板a b间产生电动势。将其上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 平行金属板上极板比下极板电势高

B. 磁流体发电机的电动势为BLv

C. 电容器所带电荷量为CBLv

D. 微粒的比荷

9. 如图所示，一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边电阻均为１Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以４m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

10. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以初速度绕OP做匀速圆周运动，不计空气阻力，则金属棒在图示运动过程产生的感应电动势大小的变化情况，正确的是（    ）

A. 越来越小 B. 越来越大 C. 保持不变 D. 无法判断

二、实验题（每空2分，共10分）

11. 小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是（       ）

A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中

B.螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管

C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关（       ）

A.螺线管的匝数        B.磁铁的磁性强弱        C.磁铁运动的方向        D.磁铁运动的速度大小

（3）小红又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路，螺线管B套在螺线管A的外面，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同速度移动滑动变阻器的划片，观察指针摆动情况：由此实验可以得出恰当的结论是（       ）

A.螺线管A磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小

B.螺线管A的磁性变强或变弱不会影响指针摆动方向

C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小

D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向

（4）在（3）的研究中，完成实验后未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击原因是在拆除_________（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生了_______（选填“自感”或“互感”）现象。

三、解答题（12分+15分+15分+8分=50分）

12. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：

（1）线圈中的感应电流的大小和方向；

（2）电阻R两端电压；

（3）前4s内通过R的电荷量。

13. 如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L=0.50m。平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻轨道处于磁感应强度大小B=0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中一导体棒ab垂直于轨道放置，导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=10m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直，不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求：

（1）通过电阻R的电流大小I；

（2）作用在导体棒上的外力大小F；

（3）导体棒5s内产生的热量Q。

14. 如图，相互平行的虚线CD、EF区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m、 电量为q的带正电粒子以速度v0垂直于边界CD从P点垂直射入磁场，恰好不能从磁场的另一边界EF射出，不计粒子重力。求:

（1）磁场的磁感应强度B的大小;

（2）若磁场的磁感应强度大小变为原来的一半，求带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和时间。

15. 如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；

（2）甲、乙两种离子的比荷之比。

答案

1-6 ACAAA  B  7.AD   8.D   9.B   10.A

11. ①. B    ②. C    ③. C    ④. A    ⑤. 自感

12. （1） 由图像可知

根据

由闭合电路欧姆定律得

根据楞次定律可得线圈中的感应电流的方向为逆时针；

（2）根据欧姆定律

（3）前4s内通过R的电荷量

13. (1)导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势为

由闭合电路欧姆定律可得

(2)导体棒ab受到安培力为

依题意，导体棒ab匀速运动，有

即作用在导体棒上的外力大小

(3)依题意，导体棒电阻不计，所以导体棒5s内产生的热量

Q＝0

14. （1）当运动轨迹恰好与EF边界相切时，粒子恰好不能从磁场的另一边界EF射出，由几何关系可知此时粒子的圆周运动半径为

又因为

联立可得

（2）当磁场的磁感应强度大小变为原来的一半时，有

解得

设粒子轨迹的圆心角为，则有

故

粒子在磁场中圆周运动的周期为

粒子在磁场中的运动时间为

解得

15. （1）设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，磁场的磁感应强度大小为B，由动能定理有

由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有

由几何关系知

解得，磁场的磁感应强度大小为

（2）设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2，射入磁场的速度为v2，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2.同理有

，

由几何关系知

解得，甲、乙两种离子比荷之比为