2024西安中学高二上学期第二次综合评价试题物理含答案

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（时间：75分钟 满分：100分 命题人：王欢）
一、选择题（1-8为单选，9-13为多选，每题4分，共52分）
1．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）

A．甲图如果加速电压减小，那么粒子最终的最大动能也会减小
B．乙图可通过增加匀强磁场的磁感应强度来增大电源电动势
C．丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器
D．丁图中产生霍尔效应时，稳定时一定是D侧面电势高
2．如图所示，abc三根导体棒构成一等腰直角三角形线框，直角边长为L；磁感应强度为B的匀强磁场平行于三角形所在平面，且垂直于a棒，线框内通以电流强度为I的顺时针方向电流，则（ ）
A．a棒所受安培力方向垂直纸面向里
B．c棒所受安培力大小为2BIL
C．a棒、b棒所受安培力合力大小为BIL
D．整个导棒框架所受安培力大小为BIL
3．如图是洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生垂直纸面向外的匀强磁场，电子枪发射电子的速度与磁场垂直，电子枪上的加速电压可控制电子的速度大小，以下正确的是（ ）
A．增大电子枪的加速电压，可使电子运动径迹的半径变大
B．减小电子枪的加速电压，可使电子做圆周运动的周期变小
C．增大励磁线圈中的电流，可使电子运动径迹的半径变大
D．减小励磁线圈中的电流，可使电子做圆周运动的周期变小
4．如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO'棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μA．B．C．D．
5．如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN为圆的直径。从圆上的A点沿AO方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲粒子从N点离开磁场，乙粒子从M点离开磁场。已知∠AON=60°，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A．乙粒子带负电荷
B．乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3:1
C．乙粒子与甲粒子的比荷之比为3:1
D．乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为2:3
6．手机无线充电技术给用户带来了全新的充电体验，其基本原理是电磁感应：给送电线圈中通以变化的电流，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流。某次充电过程可简化为如图甲所示的模型，一个阻值为R、匝数为n的圆形金属受电线圈与阻值为也R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在受电线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示(规定图甲中B0的方向为正方向)。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法正确的是（ ）

A. 线圈中产生逆时针方向的感应电流 B. ab两点之间的电势差为nB0πr22t0
C. 线圈中感应电流的大小为nB0πr222Rt0D. 电阻R1上产生热量为2n2B02π2r24t19Rt02
7．如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是（ ）
A．B． C． D．
8．如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使线圈Q产生图示方向的电流，可采用的方法有（ ）
A．闭合开关S后，把R的滑片右移
B．闭合开关S后，把R的滑片左移
C．闭合开关S后，使Q远离P
D．无须闭合开关S，只要使Q靠近P即可
9. 如图所示，质量为m=10 g、长L=20 cm的直导线通入垂直纸面向外的电流I=1 A，光滑斜面的倾角为θ=37°，匀强磁场方向与纸面平行（没有画出）．重力加速度为g=10 m/s2，cs 37°=0.8，sin 37°=0.6，则下列说法正确的是（ ）
A．若直导线在斜面上静止不动，磁场的磁感应强度的大小可能是0.2 T
B．若直导线在斜面上静止不动，磁场的磁感应强度的大小可能是0.3 T
C．若直导线在斜面上静止不动，磁场的磁感应强度的大小可能是0.4 T
D．只要磁感应强度大小是1.0 T，则直导线一定在斜面上静止不动
10．如图所示，等腰直角三角形ABC区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电荷量为q的正粒子沿AB方向射入磁场，不计重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长
B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越大
C．粒子在磁场中运动的最长时间为πm2Bq
D．若粒子射入速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同
11．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．在t1时刻，FN>G，P有收缩的趋势
B．在t2时刻，FN=G，穿过P的磁通量不变
C．在t3时刻，FN=G，P中有感应电流
D．在t4时刻，FN>G，P有收缩的趋势
12．如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为L，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B1，盘匀速转动的角速度为ω，每块平行板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A．若圆盘按照图示方向转动，那么平行板电容器C板电势高
B．铜盘产生的感应电动势为E感=12B2ωL2
C．若一电子（不计重力）从电容器两板中间水平向右射入，恰能匀速直线运动从右侧水平射出，则电子射入时速度为v=B1ωL2B2d
D．若有一带电量为-q的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为m=B1ωL2q2gd
13. 如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形单匝线圈abcd边长为L(LA. 线圈刚进入磁场时，cd边的电压为BL 2gh4
B. 产生的电能为2mgd
C. 线圈的最小速度一定为 2g(h+L-d)
D. 线圈的最小速度一定为mgRB2L2
二、实验题（每空2分，共10分）
14．近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。
（1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻Rg，实验过程包含以下步骤：
A．调节R1，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数I1；
B．分别将R1和R2的阻值调至最大；
C．合上开关S1；
D．合上开关S2；
E.反复调节R1和R2，使G1的示数仍为I1，G的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的读数为R0。
①正确的操作步骤是 ；②测出灵敏电流计内阻为 。
（2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则D= cm。
（3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的 接线柱（填“正”或“负”）。
（4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制1I-R图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为 。（用题中的字母a、b、c、v、D、R0表示）
三、解答题（15题18分，16题20分，共38分）
15．如图所示，在竖直面内建立直角坐标系xOy，其第Ⅱ、Ⅲ象限内存在着方向水平向右的匀强电场E1（大小未知），第I、Ⅳ象限内存在着方向竖直向上的匀强电场E2（大小未知），圆形区域圆心在x轴上的M点，与y轴在O点相切，圆形区域内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的带正电微粒从N点以某一水平向左的速度射入第Ⅱ象限，经过一段时间，该粒子从O点进入圆形区域，其速度与y轴负方向的夹角为30°，在圆形区域内做匀速圆周运动后由圆上某点射出，恰好垂直y轴回到N点。已知ON=d，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E1和E2的大小；
（2）磁场的磁感应强度大小B和磁场区域的半径R；
（3）微粒从N点出发到再次回到N点的时间。
16．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L=1m，导轨间连接的定值电阻R=4Ω，导轨上放一质量为m=0.2kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r=1Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度g取10m/s2。现让金属杆从MP水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响，求：
（1）金属杆的最大速度vm的大小；
（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=1.6J，此时金属棒下落的高度h为多少？
（3）从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（4）金属杆ab达到最大速度后，为使棒中不产生感应电流，从该时刻开始，磁感应强度B' 应怎样随时间t变化？推导这种情况下B'与t的关系式。