1、湖北省沙市2022上学期2021级第二次月考物理试卷考试时间:2022年11月5日(时间:75分钟,满分:100分)一、选择题(1-7题为单选,8-11为多选,每题4分)1下列关于教材中三幅插图的说法正确的是()A图甲中,当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动,且和磁铁转得一样快B图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈中产生大量热量,从而冶炼金属C丙是回旋加速器的示意图,当增大交流电压时,粒子获得的最大动能也会增大D丙是回旋加速器的示意图,当增大磁感应强度时,粒子获得的最大动能也会增大2质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电
2、粒子(可认为初速度为零),从狭缝进入电压为U的加速电场区加速后,再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场,现在MN上的F点(图中未画出)接收到该粒子,且,则该粒子的比荷为(粒子的重力忽略不计)()A B C D3从右图(侧视图)可以看出,没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,则偏转磁场的方向应该为()A竖直向上B竖直向下C垂直纸面向里D垂直纸面向外4如图,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆
3、直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以某一角速度匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不动,磁感应强度大小随时间按(为常数)变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,则线框转动的角速度为()A BCD5自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示,一块磁铁安装在前轮上,轮子每转一圈,磁铁就靠近传感器一次,传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示,电源输出电压为U1,当磁场靠近霍尔元件时,在导体前后表面间出现电势差U2(前表面的电势低于后表面的电势)。下列说法中
4、错误的是()A图乙中霍尔元件的载流子带负电B已知自行车车轮的半径,再根据单位时间内的脉冲数,即获得车速大小C若传感器的电源输出电压U1变大,则霍尔电势差U2变大D若自行车的车速越大,则霍尔电势差U2越大6如图所示,在第象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第、象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45角进入磁场,又恰好垂直于x轴进入第象限的磁场。已知OP之间的距离为d,则带电粒子从出发到在磁场中第二次经过x轴时,在电场和磁场中运动的总时间为()ABCD7如图所示,和是两根相同的金属棒,
5、用两根等长的柔软导线、(重力不计)将它们连接,形成闭合回路。用两根绝缘细线、将整个回路悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,在回路中通以如图所示方向的电流,则稳定后()A和将保持竖直 B和将保持竖直C和对的合力小于受到的重力 D和对的合力大于和的总重8如图所示,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大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场中,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像可能是下列选项中的()A BC D9如图,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的
6、是()A闭合开关S时,A、B灯同时亮,且达到正常B闭合开关S时,B灯比A灯先亮,最后一样亮C闭合开关S时,A灯比B灯先亮,最后一样亮D断开开关S时,A灯与B灯同时慢慢熄灭10如图所示,直角三角形区域内有一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。,在点有一个粒子源,可以沿方向发射速度大小不同的带正电的粒子。已知粒子的比荷均为,不计粒子间相互作用及重力,则下列说法正确的是()A随着速度的增大,粒子在磁场中运动的时间变小B随着速度的增大,粒子射出磁场区域时速度的偏向角越大C从边射出的粒子的最大速度为D从边射出的粒子,在磁场中的运动时间为11、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属
7、棒PQ、MN,MN的左边有一如图 所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN向左运动,则PQ所做的运动可能是()A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动三、实验题(每空3分)12G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示,即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时,指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁铁的运动方向是向_(填“上”或“下”);图丙中的条形磁铁下端为_(填“N”或“S”)极。 13某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。(1)实验需用螺旋测
8、微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,_;(2)在实验中,让小车以不同速度靠近螺线管,记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值E,改变速度多次实验,得到多组数据这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”,你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是:在时间内_;A磁通量的变化量B磁通量的变化率C磁通量(3)得到多组与E的数据之后,若以E为纵坐标、为横坐标画出图像,发现图像是一条曲线不容易得出清晰的实验结论,为了使画出的图像为一条直线,最简单的改进办法是以_为横坐标;(4)根据改进后画出的图像得出的结论是:在误差允许的范围内_。四、解答题(14题12分,15题12分,16题14分)14如图
9、所示,匀强磁场中有一个用软导线(绝缘外套)制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6,磁场的磁感应强度B=0.2T。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在t1.0s时间内合到一起。求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E;(2)感应电流的平均值I,并说明电流方向(从外向里看);(3)通过导线横截面的电荷量q。15如图所示,竖直故置的两根足够长光滑的金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻R0和开关K相连,整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B,一质量为m,电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上。已知电
10、源电动势为E,不计电源的内阻,导轨的电阻。求:(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大?(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则下落s的过程中金属棒中产生的热量是多少?(3)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则下落s的过程中重力的冲量是多少?16如图所示,MN下方足够长的区域内存在方向竖直向上的匀强电场,MN右上侧和左上侧的正方形区域和内存在方向竖直向下的匀强电场,MN上方的矩形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的正离子以速度v从P点沿水平方向射入匀强电场,粒子先经过电场再经过磁场后恰从MN中点竖直向下射入匀强电场区域。已知正方形边长均为d,区域及正方形区域和内匀强电场场强的大小均为,不计粒子的重力,求:(1)粒子第一次进入磁场时的位置与M点之间的距离;(2)矩形区域内磁感应强度的大小;(3)离子从P点射入到离开区域所用的时间。物理参考答案1234567891011DCDADDBADBDCDAD12 下 S13 5.665(+0.002) A 感应电动势与磁通量变化率成正比(或者在磁通量变化量相同的情况下,感应电动势与时间成反比)14(1)0.06V;(2)0.1A,顺时针;(3)0.1C15(1);(2);(3)16(1);(2);(3)