2021-2022学年安徽省桐城市桐城中学高二下学期月考（二十二）物理试题（Word版）

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一、单选题
以下说法中正确的是( )
A. 遥感和遥控技术中使用的电磁波是红外线
B. 光的偏振现象说明光是纵波
C. 两个相同的小灯泡发出来的光可以产生干涉现象
D. 让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光
某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是( )
A. 输电线上的电流B. 输电线上的电流
C. 输电线上损失的电压为UD. 输电线上损失的功率
如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域B，边长为L、电阻为R的正方形导体线框A以恒定的速度v沿x轴正方向穿过磁场区域。以逆时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框A中产生的感应电流I随时间t变化的图线是( )
A. B.
C. D.
如图甲所示电路中，L为“6V，6W”的灯泡，定值电阻阻值为，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，变压器为理想变压器，原副线圈的匝数比为1：2，各电表均为理想电表.当ab端接如图乙所示的交变电压，用某一强度的光照射光敏电阻时，灯泡恰好正常发光，则( )
A. 副线圈两端输出的交流电频率为B. 电流表的示数为
C. 增大光照强度，电压表示数变小D. 增大光照强度，灯泡变暗
关于教材中几幅图片说法正确的是( )
A. 图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引
B. 图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹
C. 图丙麦克斯韦速率分布规律图中，①对应的温度大于②对应的温度
D. 图丁玻璃板紧贴水面，弹簧测力计将其拉离水面时，拉力一定等于玻璃板的重力
单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. QUOTE 时刻线框平面与中性面垂直
B. 线框的感应电动势有效值为
C. 线框转一周外力所做的功为
D. 从到过程中线框的平均感应电动势为
如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入此区域，经一段时间运动到N点，关于小球由M点到N点的运动过程，下列说法正确的是( )
A. 小球可能做匀变速运动
B. 小球一定做变加速运动
C. 小球动能可能不变
D. 小球机械能守恒
如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆( )
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
如图所示为“旋转液体的实验”装置。盛有液体的玻璃容器放入蹄形磁铁中，蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场，磁感应强度，容器内侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。玻璃容器的横截面的半径，电源的电动势，内阻，限流电阻，闭合开关液体开始旋转，经足够长时间后，电压表的示数恒为4V，则由上往下看，液体 ______旋转 QUOTE 填“顺时针”或“逆时针” QUOTE ，液体所受的安培力大小为 ______N。
电磁流量计是测量导电液体流量的一种仪器。如图所示，上下为两磁极，其中的磁场可视为匀强磁场，当含有正、负离子的导电液体沿测量管向外运动时，______ QUOTE 填“左右”或“上下” QUOTE 两侧管壁会出现电势差。设液体流动速度为v，管的直径为d，磁感应强度为B，稳定后管壁间的电势差为U，则管中导电液体的流量______。
如图1为探究“感应电流方向的规律”实验装置。
图2的电表中最适合该实验的是 ______ QUOTE 填字母 QUOTE 。
要完成该实验，还需要已知下列哪些条件？______ QUOTE 填字母 QUOTE 。
A.条形磁铁的N极和S极
B.线圈的绕制方向
C.线圈的匝数
D.电表的量程
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将6mL的油酸溶于酒精，制成10L的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示，塑料盖板上的小方格边长为1cm。则：
油酸膜的面积是 ______；
滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ______mL； QUOTE 结果保留一位有效数字 QUOTE
按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为 ______m； QUOTE 结果保留一位有效数字 QUOTE
某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是 ______。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
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，其构造原理如图所示，离子源S产生质量为m、电荷量为q、初速度为0的某种正离子，离子经过电压U加速后形成离子流，然后从处垂直于磁场进入矩形ABCD区域内的匀强磁场中，运动半周到达记录它的照相底片上的P点，已知P与的距离为x。求：
磁场的磁感应强度的方向；
磁场的磁感应强度的大小。
如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量的金棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，，取。
求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；
求金棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率；
若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为，求流过电阻R的总电荷量q。
如图，长度均为l的两块挡板竖直相对放置，间距也为l，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m，电荷量为的粒子自电场中某处以大小为的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为，不计重力。
求粒子发射位置到P点的距离；
求磁感应强度大小的取值范围；
若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。
答案
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】BC
7.【答案】BC
8.【答案】BC
9.【答案】①逆时针； ②。
10.【答案】左右；或
11.【答案】
12.【答案】；；；
13.【答案】解：根据左手定则可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外。
加速过程中，根据动能定理有：
在磁场中偏转过程中有：
根据洛伦兹力提供向心力，解得：
联立上式解得：
答：磁场的磁感应强度的方向为垂直于纸面向外；
磁场的磁感应强度的大小为。
14.【答案】解：金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力、摩擦力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度后保持匀速运动．有：
…①
又安培力大小为：…②
感应电流为：…③
感应电动势为：…④
联解①②③④得：…⑤
金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，根据功率公式有：
…⑥
联解③④⑤⑥得：…⑦
设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律：
…⑧
根据焦耳定律得：…⑨
流过电阻R的总电荷量…⑩
联解⑧⑨⑩得：…⑬
答：金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度为
金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率为
流过电阻R的总电荷量为
15.【答案】解：带电粒子在电场中受到竖直向下的电场力作用，粒子做类平抛运动，在P点对速度进行分解，如图1所示：
图1
粒子做类平抛运动：
水平方向上：
竖直方向上：，
其中
粒子发射位置到P点的距离
在P点的速度大小：
联立解得：，
由题可知，若满足题设条件，粒子出射点的临界情况分别在Q、N两点
从Q点射出磁场，运动轨迹如图2所示：
图2
由几何关系可知：粒子从下边缘Q点射出时，轨迹圆的半径为
由洛伦兹力提供向心力可知：，磁感应强度
由此可知，
带电粒子从N点射出磁场，运动轨迹如图3所示：
OE为水平线，点E为OE与MN的交点
图3
由几何关系可知：粒子从下边缘N点射出时，设轨迹圆的半径为
在中：，解得：
由洛伦兹力提供向心力可知：，磁感应强度
由此可知，
故磁感应强度大小的取值范围为：
即：
若粒子正好从QN的中点射出磁场，画出粒子在磁场中的运动轨迹如图4所示：
其中点A为QN中点，点B为轨迹中距MN最近的点，点F为圆心O在直线QN的投影。
图4
由几何关系可知，在中，
该轨迹与MN极板最近的距离：
联立解得：
答：粒子发射位置到P点的距离为；
磁感应强度大小的取值范围为：；
若粒子正好从QN的中点射出磁场，粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离为。