联考物理答案
单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C C B D A D B
多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目
题号 8 9 10
答案 BD CD AD
三、实验题(每空2分,共16分)
11.【答案】(1)0.520 (2) (3) 低 大
12. (1) (2) (3) 10.5 7.5
13.【答案】(1)2T;(2)1T
【详解】(1)由受力分析,根据共点力平衡条件得
------------------2分
由闭合电路欧姆定律有
---------------2分
联立解得
-----------2分
所以所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少为2T。
(2)当较小时,静摩擦力竖直向上,则
----------4分
解得
--------------2分
故磁感应强度至少为1T。
14.(1)0.1A -----4分 (2)0.03V---------4分 (3)0.001N-------4分
15.【答案】(1) E = ;(2) B2 = ;(3) s = 4d
【详解】(1)在匀强电场中,设粒子运动时间为t,加速度为a,到达原点O时竖直分速度为vy,合速度为v;由牛顿第二定律和运动学公式得
2L = v0t, L = at2,a =
联立解得
E = (共4分)
(2)由(1)问可知
vy = at,2L = v0t,a = ,E =
联立上式有
vy = v0,v = = v0
设合速度v与x轴正方向夹角为θ,由平行四边形定则得:
vy = vsinθ
解得
θ = 45°
设粒子在第一象限的磁场中做圆周运动的半径为r2,由几何关系、牛顿第二定律和洛伦兹力公式得
r2 + r2cos45° = 2d,qvB2= m
解得
B2= (共5分)
(3)粒子的运动轨迹如下图所示
设粒子在第四象限的磁场中做圆周运动的半径为r1,由几何关系、牛顿第二定律和洛伦兹力公式得
ON = d + 2r1sin45° + d,qvB1= m,MN = r2sin45°,s = ON - MN
联立解得
s = 4d (共5分)2023-2024学年下学期崇仁一中、广昌一中、南丰一中、金溪一中高二第二次月考联考物理试题
2024.5.28
单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求的。
1.下列实例中属于利用涡流的是( )
A.利用微波炉加热食物 B.变压器的铁芯用薄硅钢片叠合而成
C.利用真空冶炼炉冶炼合金钢 D.电动机的线圈绕在铁芯上
2.现有甲、乙分子模型,把甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上, 甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。 F>0为斥力, F<0为引力,a、b、c、d在x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达b时两分子间的分子势能最小
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小
D.乙分子由c到d的过程中, 两分子间的分子力一直做正功
3.如图所示,单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,以恒定的角速度ω绕ab边转动,线圈所围面积为S,线圈的总电阻为R,t=0时刻线圈平面与纸面重合,且cd边正在离开纸面向外运动.则( )
A.时刻t线圈中电流的瞬时值i=cosωt
B.线圈中电流的有效值I=
C.线圈中电流的有效值I=
D.线圈消耗的电功率P=
4.如图所示,用一交流电源给理想变压器供电,交流电源电压瞬时值变化规律为,理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1,原线圈回路接有一阻值为的电阻,理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻和灯泡L,闭合开关S后,规格为“10V,8W”的灯泡L恰好正常发光,则( )
A.变压器副线圈的电流为0.2A
B.变压器原线圈的电压为90V
C.变压器输入功率为20W
D.电阻的阻值为
5.如图所示,直角三角形ABC中,,,D点为AC边上的点,。在A、B、D处垂直纸面固定三根长直细导线,三根导线中的电流方向如图,电流大小相等,已知直线电流在空间某点产生的磁场与电流成正比,与该点到导线的距离成反比,为使D处的电流所受安培力为0,需加一匀强磁场,则该磁场的方向为( )
A.平行于BA向左
B.平行于AC斜向上
C.平行于CB向下
D.平行于BD斜向上
6.如图所示,一倾角为的粗糙绝缘斜面固定在水平面上,在其所在的空间存在竖直向上、大小的匀强电场和垂直纸面向外、大小的匀强磁场。现让一质量、电荷量的带负电小滑块从斜面上某点由静止释放,小滑块运动1m后离开斜面。已知cos53°= 0.6,g= 10m/s2,则以下说法正确的是( )
A.离开斜面前小滑块沿斜面做匀加速运动
B.小滑块离开斜面时的速度为1.8 m/s
C.在离开斜面前的过程中小滑块电势能增加了0.8J
D.在离开斜面前的过程中摩擦产生的热量为2.2J
7.如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为。当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。上述运动过程中( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示的电路中,线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,A、B是两个相同的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.S闭合后,A、B同时发光且亮度不变
B.S闭合后,A立即发光,然后又逐渐熄灭
C.S断开的瞬间,A、B同时熄灭
D.S断开的瞬间,A再次发光,然后又逐渐熄灭
9.如下图所示,质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,当有电流通过细杆,细杆恰好静止于导轨上.细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( )
10.如图所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻,与导轨垂直的金属棒置于两导轨上。在电阻、导轨和金属棒中间有面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小随时间t的变化关系为,式中k为大于0的常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里。零时刻,金属棒在水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在时刻恰好以速度越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计,下列说法正确的是( )
A.在0~t0时间内,流过电阻的电荷量为
B.在时刻以后,电阻R上的电流方向向上
C.在时刻穿过回路的总磁通量为
D.在时刻金属棒所受水平恒力的大小为
二、实验题(每空2分,共16分)
11.(8分)如图甲所示,在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N两侧面间出现电压,这个现象称为霍尔效应,称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究,请完成下列填空:
(1)用螺旋测微器测出薄片厚度如图乙所示,则mm。
(2)已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子电荷量的绝对值为e,则霍尔系数。
(3)在如图甲所示的磁场中,金属薄片M面的电势(填“高”或“低”)于N面的电势;若小组成员在进行霍尔电压测量时,测量点相比较于测量点N更靠近P端,则利用M、测量出的霍尔电压的绝对值将相比真实值偏(填“大”或“小”)。
12.(8分)用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片的压阻效应。电源的电动势为3V。
内阻忽略不计。除图甲中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:
电压表V(量程为0~15V,内阻约为20kΩ,其读数用U表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻,其读数用表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻约为2Ω,其读数用表示)
(1)请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路;
(2)在电阻上施加压力F,闭合开关S,记下电表读数,该电路测量电阻阻值的表达式为(用题目中给出的字母表示)。改变压力F,得到不同的值,记录数据并绘成图像如图乙所示;
(3)一同学想把电流表改成简易压力表,他仍然使用原来的表盘,只是把表盘上标示的数字“0.2、0.4、0.6”改为相应的压力值,实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表示0.1A的刻度线处标上数字0,则电路中滑动变阻器的阻值应为;此压力表表盘上0.20A的刻度线处标上的压力值为N。
三、计算题(共38分)
13.(12分)如图所示,两平行金属导轨间连接着电动势,内阻的电源,定值电阻,导轨间距,导轨电阻忽略不计。导轨的竖直部分左侧有一根与其接触良好的水平放置的金属棒ab,在金属棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场(图中仅画出了一根磁感线),金属棒ab质量,与两导轨接触点之间的电阻。已知导轨竖直部分与金属棒间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),已知重力加速度,求:
(1)要使金属棒能处于静止状态,则所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少多大;
(2)若将竖直向上的匀强磁场绕垂直于棒ab的方向逆时针转过37°,要使金属棒仍能处于静止转态,则磁感应强度至少多大。
14.(12分)如图所示,光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场,磁感应强度大小B = 0.1T。边长L = 0.1 m的正方形金属线框abcd,在水平外力F作用下以水平向右的速度v = 4 m/s匀速进入磁场区域。已知线框的电阻R = 0.4 Ω,线框运动过程中ab、cd两边始终与磁场边界平行。在线框进入磁场过程中,求:
(1)线框中电流I的大小;
(2)cd两点间的电势差Ucd;
(3)外力F的大小;
15.(14分)如图所示,平面直角坐标系的第一象限有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场左边界到y轴的距离为s(s未知),磁感应强度为B2(B2未知);第二象限有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E(E未知);第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场上边界到x轴距离为d,磁感应强度为。有一个带正电的粒子(质量为m、电荷量为q、不计重力)从电场中的A(- 2L,L)点以水平向右的速度v0射出,恰好经过坐标原点O进入第四象限,经过磁场后,从x轴上某点进入第一象限的磁场中,经过磁场偏转后水平射出,恰好经过y轴上的P(0,2d)点。求:
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B2;
(3)第一象限磁场左边界到y轴的距离s。