2023维吾尔自治区塔城地区高二下学期期中考试物理试题含解析

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1. 以下说法正确的是（ ）
A. 磁场和磁感线都是客观存在的
B. 磁感应强度（）是用比值法定义的物理量
C. 运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用
D. 磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该处通电导线所到的安培力的方向一致
2. 利用如图所示的天平可以测定磁感应强度。天平的右臂下悬挂有一个匝矩形线圈，线圈宽度为，线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有顺时针方向的电流时，在天平左右两边分别加上质量为、的祛码，天平平衡。当线圈中通有逆时针方向的电流时，天平右边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡，由此可知，磁感应强度（ ）
A. 方向垂直纸面向里，大小为
B. 方向垂直纸面向外，大小为
C. 方向垂直纸而向里，大小为
D. 方向垂直纸面向外，大小为
3. 下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子. 电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将
A. 向上偏转
B. 向下偏转
C. 向N极偏转
D. 向S极偏转
4. 如图所示，“L”型导线abc固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中、已知ab = bc = l，ab垂直bc。导线通入恒定电流I时，导线abc受到的安培力大小为（ ）
A BIlB. C. 2BIlD.
5. 如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是
A. 粒子a带负电
B. 粒子c的动能最大
C. 粒子b在磁场中运动时间最长
D. 粒子b在磁场中运动时的向心力最大
6. 如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时( )
A. v不变B. v变大
C. v变小D. 不能确定
7. 如图所示，厚度为h，宽度为d导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是（ ）
A. 无论是何种电性的载流子，上表面的电势均高于下表面电势
B. 仅增大h时，则上下表面的电势差增大
C. 仅增大d时，则上下表面的电势差增大
D. 仅增大载流子的定向移动速度时，则上下表面的电势差增大
8. 用加旋加速器分别加速某元素的一价正离子和二价正离子，各离子开始释放的位置均在点，加速电压相同，则关于一价正离子和二价正离子的加速，下列说法不正确的是（ ）
A. 获得的最大速度之比为
B. 获得的最大动能之比为
C. 加速需要的交变电压的频率之比为
D. 经加速电场加速的次数之比为
9. 质谱仪是一种利用质谱分析测量离子比荷的分析仪器，如图是一种质谱仪的示意图，它是由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
A. 经分析，粒子带正电，且极板M低于极板N电势
B. 不同种类的带电粒子通过静电分析器的时间都相同
C. 加速电场的电压
D. 带电粒子在磁分析器中运动的直径
10. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮
B. 开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C. 开关S断开时， c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭
D. 开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭
二、多项选择题：（每题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11. 如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定（ ）
A. 环中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 环对桌面的压力将增大
C. 环有面积缩小的趋势
D. 磁铁将受到竖直向下的电磁作用力
12. 如图所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度B的图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R的电流方向是从C到AB. 电阻R两端的电压为4V
C. 感应电流的大小为1AD. 内通过R的电荷量为2C
13. 如图所示，半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度，一个比荷为的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径射入磁场，恰好从点射出，且，下列选项正确的是（ ）
A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm
B. 带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上
C. 若带电粒子改为从圆形磁场边界上的点以相同的速度入射，一定从点射出
D. 若要实现带电粒子从A点入射，从点出射，则该圆形磁场的最小面积为3π×10−4m2
14. 如图所示，等腰直角三角形的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，边的中点有一粒子源，可以在纸面里沿垂直的方向向磁场内射入各种速率的同种粒子，不计这些粒子的重力，则下列判断正确的是（ ）
A. 从点射出磁场的粒子与从边中点射出磁场的粒子速度的大小之比为1：2
B. 若粒子带正电，粒子可能从点射出磁场
C. 粒子不可能从中点射出磁场
D. 若粒子带负电，粒子可能从点射出磁场
二、实验题（本题共2小题，共12分）
15. 在图(1)中，G为指针在中央灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是__________；图(3)中电流计的指针从中央向_________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为___________极。
16. 某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度，设计了如图所示的实验装置。将磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。水平直铜条AB的两端通过导线与一电源连接成闭合回路，并由两根绝缘细线悬挂。AB在磁场中的长度为L、电阻为R，电源电动势为E、内阻为r。在开关闭合前，电子测力计的示数为F1；开关闭合后，电子测力计的示数为F2。
（1）开关闭合后，铜条所受安培力的大小为___________（用题中所给物理量符号表示），方向为___________。
（2）磁极间的磁感应强度大小B=___________（用题中所给物理量符号表示）。

三、计算题：本题共3小题，17题8分，18题12分，19题12分，共32分。
17. 如图所示，两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2Ω的电阻相连。质量m=1kg，电阻不计的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速运动。整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中。求：
（1）回路中感应电流大小；
（2）导体棒所受安培力大小
18. 如图所示，宽为L、长为2L的矩形区域MNPQ内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，M处有一粒子源，能向MN的方向发射大量速率不相等，质量均为m、电荷量均为q的带负电粒子，这些粒子都能从PQ边离开磁场区域，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。，，求：
（1）粒子速度的最大值和最小值；
（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
19. 如图所示，间距的光滑U形金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上.匀强磁场方向垂直斜面向上，质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，由静止释放，导体棒沿导轨下滑2m达到最大速度。导轨上端接电阻，运动中导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，重力加速度g取10，，。求：（结果可以保留分数）
（1）磁感应强度B的大小；
（2）此时a、b两点间的电势差；
（3）该过程电阻R上产生的焦耳热Q。、