江蘇省南京市玄武區(qū)第九中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上期末物...

更新時(shí)間：2024-02-28 瀏覽次數(shù)：15 類型：期末考試

一、單項(xiàng)選擇題：本大題共14小題，每小4分，共56分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)把答案填涂在答題卡相應(yīng)位置上.

1. (2024高二上·玄武期末) 物理學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)家們的貢獻(xiàn)，他們的發(fā)現(xiàn)和研究成果對(duì)生活生產(chǎn)產(chǎn)生了很大的影響。下列符合物理學(xué)史的是（　?。?

A . 庫(kù)侖通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e的數(shù)值 B . 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) C . 通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，安培由此受到啟發(fā)提出分子電流假說(shuō) D . 牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)精確測(cè)量了引力常量G的數(shù)值

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2. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，圓環(huán)中通逆時(shí)針?lè)较螂娏?，位于圓環(huán)圓心處的小磁針靜止時(shí)N極指向?yàn)椋?nbsp; ）

A . 水平向右 B . 豎直向下 C . 垂直紙面向里 D . 垂直紙面向外

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3. (2024高二上·玄武期末) 相同磁鐵的同名磁極之間的磁場(chǎng)分布與等量同種電荷之間電場(chǎng)分布相似。如圖所示，兩個(gè)相同的條形磁鐵的 $\text{[math]}$ 極正對(duì)放置，兩條虛線分別是兩磁極中心的連線及其垂直平分線，它們的交點(diǎn)是 $\text{[math]}$ 點(diǎn)， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩點(diǎn)和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩點(diǎn)分別相對(duì)于 $\text{[math]}$ 點(diǎn)對(duì)稱。關(guān)于兩磁極間的磁場(chǎng)說(shuō)法正確的是（）

A . 從 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ ，連線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小 B . $\text{[math]}$ 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 C . 在 $\text{[math]}$ 連線上， $\text{[math]}$ 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小 D . 小磁針在 $\text{[math]}$ 點(diǎn)和 $\text{[math]}$ 點(diǎn)時(shí)， $\text{[math]}$ 極的指向相同

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4. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，在直角三角形ABC的B、C處分別有垂直于三角形平面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流的大小相等，方向相反，∠ABC=30°，D為AB邊中點(diǎn)，已知C處的電流在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₀ ，則D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

A . 0 B . B₀ C . $\text{[math]}$ D . 2B₀

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5. (2024高二上·玄武期末) 一種用磁流體發(fā)電的裝置如圖所示，平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)。若A、B兩板相距為 $\text{[math]}$ ，板間的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 $\text{[math]}$ ，等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度 $\text{[math]}$ 沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是（）

A . A極板是電源的正極 B . 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為 $\text{[math]}$ C . 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)與帶電粒子的電荷量成正比 D . 等離子體在A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力對(duì)等離子體做正功

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6. (2024高二上·玄武期末) 如圖甲所示是用來(lái)加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒。在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 $\text{[math]}$ 隨時(shí)間 $\text{[math]}$ 的變化規(guī)律如圖乙所示，忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷錯(cuò)誤的是（　?。?p>

A . 在 $\text{[math]}$ 圖中應(yīng)有 $\text{[math]}$ B . 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于 $\text{[math]}$ C . 粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能不一定越大 D . 要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加D形盒的半徑

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7. (2024高二上·玄武期末) 一部華為Mate系列手機(jī)大約有1600多個(gè)元器件組成，其中半導(dǎo)體器件占到了很大一部分?；魻栐褪抢没魻栃?yīng)制成的半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導(dǎo)體薄片，M、N之間的距離為a，薄片的厚度為b，在E、F間通入恒定電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，加磁場(chǎng)后M、N間的霍爾電壓為 $\text{[math]}$ 。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，每個(gè)載流子電荷量為q，單位體積內(nèi)載流子個(gè)數(shù)為n，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A . N板電勢(shì)低于M板電勢(shì) B . MN間電勢(shì)差 $\text{[math]}$ C . 每個(gè)載流子受到的洛倫茲力大小為 $\text{[math]}$ D . 將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行， $\text{[math]}$ 變大

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8. (2024高二上·玄武期末) 下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）

A . 如圖甲所示，當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框?qū)⒊嗤较蜣D(zhuǎn)動(dòng) B . 如圖乙所示的真空冶煉爐能在真空環(huán)境下，使?fàn)t內(nèi)金屬產(chǎn)生渦流，從而煉化金屬 C . 如圖丙所示的變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊加而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了減小發(fā)熱量，提高變壓器的效率 D . 如圖丁所示的是毫安表的表頭，運(yùn)輸時(shí)要把毫安表的正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護(hù)毫安表指針，利用了電磁驅(qū)動(dòng)的原理

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9. (2024高二上·玄武期末) 如圖是學(xué)生常用的飯卡內(nèi)部實(shí)物圖，其由線圈和芯片組成電路。當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時(shí)，刷卡機(jī)會(huì)激發(fā)變化的磁場(chǎng)，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)芯片工作。已知線圈面積為S，共n匝。某次刷卡時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且全部處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，在感應(yīng)時(shí)間t內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向里且由0增大到 $\text{[math]}$ ，此過(guò)程中（）

A . 通過(guò)線圈的磁通量變化量大小為 $\text{[math]}$ B . 線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/span> C . AB邊受到的安培力方向向右 D . 線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)

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10. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的N極附近，一A個(gè)閉合線圈始終豎直向下加速運(yùn)動(dòng)，并始終保持水平。在位置 $\text{[math]}$ 時(shí)N極附近的磁感線正好與線圈平面平行， $\text{[math]}$ 之間和 $\text{[math]}$ 之間的距離相等，且都比較小。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 線圈在位置A時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視） B . 線圈在位置 $\text{[math]}$ 時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視） C . 線圈在位置 $\text{[math]}$ 時(shí)線圈中無(wú)感應(yīng)電流 D . 線圈在位置 $\text{[math]}$ 時(shí)的感應(yīng)電流比在位置A時(shí)的大

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11. (2024高二上·玄武期末) 如圖甲所示，100匝總阻值為0.3kΩ的圓形線圈兩端M、N與一個(gè)阻值為1.2kΩ的電壓表相連，其余電阻不計(jì)，線圈內(nèi)有垂直紙面指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/span> B . 電壓表的正接線柱接線圈的N端 C . 線圈中磁通量的變化率為0.05Wb/s D . 電表的讀數(shù)為40V

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12. (2024高二上·玄武期末) 在北半球，當(dāng)我們抬頭觀看教室內(nèi)的電扇時(shí)，發(fā)現(xiàn)電扇正在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。金屬材質(zhì)的電扇示意圖如圖所示，由于地磁場(chǎng)的存在，下列關(guān)于A、O兩點(diǎn)的電勢(shì)及電勢(shì)差的說(shuō)法正確的是（）

A . A點(diǎn)電勢(shì)比O點(diǎn)電勢(shì)高 B . A點(diǎn)電勢(shì)比O點(diǎn)電勢(shì)低 C . A點(diǎn)電勢(shì)等于O點(diǎn)電勢(shì) D . 扇葉長(zhǎng)度越短，轉(zhuǎn)速越快，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差數(shù)值越大

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13. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，以速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 勻速把一矩形線圈水平拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且 $\text{[math]}$ ，則在先后兩種情況下（）

A . 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比 $\text{[math]}$ B . 線圈中的感應(yīng)電流之比 $\text{[math]}$ C . 線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比 $\text{[math]}$ D . 通過(guò)線圈某截面的電荷量之比 $\text{[math]}$

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14. (2024高二上·玄武期末) 如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里為正方向。線框ab邊所受的安培力F 隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示（規(guī)定ab邊所受的安培力向左為正）。在0~4s時(shí)間內(nèi)，B隨時(shí)間t變化的圖像正確的是（）

A . B . C . D .

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二、解答題（第15題8分、第16題12分、第17題12分、第18題12分，共44分）

15. (2024高二上·玄武期末) 輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.05kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的單匝正方形線圈，其總電阻為r=0.1Ω。在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10m/s² ，求：
1. （1）線圈的電功率；
2. （2）在t=4s時(shí)，輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小。
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16. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.5 kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。
1. （1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大??；
2. （2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為4.4W，求該速度的大?。?
3. （3）在上問(wèn)中，若R＝1.1Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。（g=10m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
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17. (2024高二上·玄武期末) 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具。如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，速度選擇器內(nèi)有相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，平板 $\text{[math]}$ 上有可讓粒子通過(guò)的狹縫 $\text{[math]}$ 和記錄粒子位置的膠片 $\text{[math]}$ ，平板 $\text{[math]}$ 下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今有質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、電荷量為 $\text{[math]}$ 的正粒子從粒子源逸出（可認(rèn)為初速度為0）后經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，恰好通過(guò)速度選擇器，從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)進(jìn)入平板 $\text{[math]}$ 下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力。求：
1. （1）能通過(guò)狹縫 $\text{[math]}$ 的粒子的速率；
2. （2）加速電場(chǎng)的電壓 $\text{[math]}$ ；
3. （3）粒子打在膠片上的位置距離狹縫 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的水平距離。
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18. (2024高二上·玄武期末) 如圖所示，第一象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二、三、四象限存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。把一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由A點(diǎn)靜止釋放，A點(diǎn)到x軸和y軸的距離均為d，粒子從y軸上的P點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，垂直x軸再次進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)的作用下又從y軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）第二次進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子重力不計(jì)。求：
1. （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?
2. （2） O、Q兩點(diǎn)間的距離；
3. （3）粒子第2024次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。
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