甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題_第1頁(yè)
甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題_第2頁(yè)
甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題_第3頁(yè)
甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題_第4頁(yè)
甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題_第5頁(yè)
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物理本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。共8頁(yè),總分100分,考試時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24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。1.如圖所示,線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域EFGH中,下列情況下線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.把線圈變成圓形(周長(zhǎng)不變) B.使線圈在磁場(chǎng)中加速平移C.使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱 D.使線圈以過(guò)ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)2.如圖所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成閉合回路?;芈匪鶉鷧^(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁場(chǎng),螺線管正下方水平桌面上有一個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)?;芈匪鶉鷧^(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按哪種圖像所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí),導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)力()A. B. C. D.3.如圖甲所示,固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線與固定的半圓形閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流向上,下列說(shuō)法正確的是()A.線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?B.線框受到的安培力方向水平向左C.線框中電流隨時(shí)間均勻增大 D.線框中感應(yīng)電流的電功率恒定4.如圖甲所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通有如圖乙所示的變化電流,t=0時(shí)刻電流沿逆時(shí)針?lè)较颍▓D中箭頭所示)。關(guān)于線圈B的電流方向和所受安培力產(chǎn)生的效果,下列說(shuō)法中正確的是()A.在時(shí)間內(nèi),線圈B中有沿順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線圈B有收縮的趨勢(shì)B.在時(shí)間內(nèi),線圈B中有沿逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.在時(shí)間內(nèi),線圈B中有沿順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線圈B有收縮的趨勢(shì)D.在時(shí)間內(nèi),線圈B中有沿逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎揖€圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)5.如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上,空間中存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端與質(zhì)量為m的水平直導(dǎo)體棒ab的中點(diǎn)相連,彈簧與導(dǎo)軌平面平行并始終與導(dǎo)體棒ab垂直,導(dǎo)體棒ab垂直跨放在兩導(dǎo)軌上,閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒ab保持靜止,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。斷開開關(guān),將電源極性調(diào)轉(zhuǎn)﹐用外力使導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌平面往下平移x,再次閉合開關(guān)并撤掉外力,導(dǎo)體棒ab依然保持靜止。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則x為()A. B. C. D.06.如圖所示,空間某區(qū)域存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電場(chǎng)方向豎直向上,將相距很近的兩帶電小球a、b同時(shí)向左、右水平拋出,二者均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,兩球碰撞﹐碰后瞬間速度均為零。已知兩球的電荷量分別為、,質(zhì)量分別為、,不考慮兩球之間的相互作用力。下列說(shuō)法正確的是()A.兩球均帶負(fù)電 B.C.兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定相等 D.兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑一定相等7.如圖所示,半徑為R的光滑半圓形絕緣軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道左端A處無(wú)初速度滑下﹐當(dāng)小球滑至軌道最低點(diǎn)C時(shí),給小球再施加一始終水平向右的外力F,使小球能保持不變的速率滑過(guò)軌道右側(cè)的D點(diǎn)。若軌道兩端等高,小球始終與軌道接觸,重力加速度為g,則下列判斷正確的是()A.小球在C點(diǎn)受到的洛倫茲力大小為B.小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為3mgC.小球從C到D的過(guò)程中,外力F的大小保持不變D.小球從C到D的過(guò)程中,外力F的功率逐漸增大8.如圖所示,真空室內(nèi)存在磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.30T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)內(nèi)有一塊較大的平面感光板ab,板面與磁場(chǎng)方向平行,在距ab的距離為l=32cm處,有一個(gè)點(diǎn)狀的α粒子放射源S,它能向各個(gè)方向發(fā)射α粒子,帶正電的α粒子速度都是。已知α粒子的電荷量與質(zhì)量之比為,現(xiàn)只考慮在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的α粒子,則感光板ab上被α粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度為()A.40cm B.30cm C.35cm D.42cm二、選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示,邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),邊界OA上有一粒子源S。某一時(shí)刻,從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)。已知,從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于(T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期),則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為()A. B. C. D.10.如圖所示,導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件樣品置于磁場(chǎng)(圖中未畫出)中,表面與磁場(chǎng)方向垂直,圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端。當(dāng)開關(guān)、閉合后,三個(gè)電表都有明顯示數(shù),下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)方向向下B.接線端2的電勢(shì)高于接線端4的電勢(shì)C.僅將電源、反向接入電路,電壓表的示數(shù)不變D.若適當(dāng)減小接入電路的電阻,增大接入電路的電阻,則電壓表示數(shù)一定增大11.如圖所示,abcd是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)且對(duì)角線ac豎直的正方形區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)存在垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)和平行于cb邊斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從a點(diǎn)正上方高h(yuǎn)處由靜止釋放后,恰好能沿直線ac勻速穿過(guò)正方形區(qū)域。小球可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g。由此可知()A.磁場(chǎng)方向垂直于abcd平面向里 B.磁場(chǎng)方向垂直于abcd平面向外C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D.從a到c,小球的電勢(shì)能增加12.如圖所示,金屬桿ab靜止放在水平固定的“U”形金屬框上,整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),金屬桿ab總保持靜止,則()A.金屬桿ab中感應(yīng)電流方向是從b到a B.金屬桿ab中感應(yīng)電流均勻增大C.金屬桿ab所受安培力方向水平向左 D.金屬桿ab所受安培力大小均勻增大第Ⅱ卷(非選擇題共60分)三、非選擇題:本題共5小題,共60分。13.(10分)為準(zhǔn)確測(cè)量一小量程電流表(量程為1mA,內(nèi)阻約為500Ω)的內(nèi)阻,設(shè)計(jì)如圖所示的電路圖,其中。(1)閉合前,的滑片置于最左端,斷開。接通后,的滑片置于適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)為100Ω,調(diào)節(jié)為1200Ω,然后接通,發(fā)現(xiàn)接通前后小量程電流表的示數(shù)始終不變,則可知小量程電流表的內(nèi)阻為________Ω。(2)若將該小量程電流表改裝為量程為0.6A的電流表A,則需要________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)電阻,改裝后電流表A的內(nèi)阻為________Ω。(3)用改裝后的電流表A、電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0~10Ω)、電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為2Ω)來(lái)測(cè)量電阻R(約10Ω)的阻值,且要求實(shí)驗(yàn)從零開始并測(cè)量多組數(shù)據(jù),下列電路圖符合實(shí)驗(yàn)要求的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))A. B. C. D.(4)若實(shí)驗(yàn)中讀出的一組數(shù)據(jù)為(2.00V,0.20A),由這組數(shù)據(jù)計(jì)算出R的阻值為________Ω。14.(10分)如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.3m,在導(dǎo)軌間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一根直金屬桿MN在外力F作用下以大小為v=2m/s的速度向左做勻速運(yùn)動(dòng),金屬桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌左端接阻值為R=2Ω的定值電阻,b端接地,金屬桿MN接在導(dǎo)軌間的阻值為,導(dǎo)軌的電阻可忽略。(1)求圖甲中a、b兩點(diǎn)間的電壓U和外力F的功率;(2)如圖乙所示,一個(gè)匝數(shù)為n=100匝的圓形線圈,面積為,阻值為。在線圈中存在面積為垂直于線圈平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。求圖乙中a、b兩點(diǎn)間的電壓U'。15.(11分)如圖所示,在xOy平面中的第一象限內(nèi),x=4d處豎直放置一個(gè)長(zhǎng)為的粒子吸收板MN,在MN左側(cè)存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在原點(diǎn)O處有一粒子源,可沿y軸正方向射出質(zhì)量均為m、電荷量均為q的不同速率的帶正電粒子,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。(1)若射出的粒子能打在MN板上,求粒子的速率v的取值范圍;(2)若在點(diǎn)處放置一粒子回收器,在N、C間放一擋板(粒子與擋板碰撞無(wú)能量損失),為回收恰從N點(diǎn)進(jìn)入MN右側(cè)的粒子,需在MN右側(cè)加一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),求此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。16.(14分)如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在bc右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),、、是磁場(chǎng)的邊界(bc與重合),兩磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾认嗤?,方向如圖所示,區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一電荷量為q質(zhì)量為m(重力不計(jì))的正點(diǎn)電荷從ad邊中點(diǎn)以初速度沿水平方向進(jìn)入電場(chǎng),點(diǎn)電荷恰好從b點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與b點(diǎn)同一水平高度處進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。已知ab的長(zhǎng)度是bc長(zhǎng)度的倍。(1)求點(diǎn)電荷到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?)求磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的寬度L;(3)要使點(diǎn)電荷在整個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值。17.(15分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)的水平x軸上方存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向平行于x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第二象限存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸下方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、大小與方向都未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從y軸上的P點(diǎn)無(wú)初速度釋放,釋放后小球從第一象限進(jìn)入第四象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與y軸相切,重力加速度為g。(1)求x軸下方勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向;(2)求小球第二次穿過(guò)x軸的位置與第三次穿過(guò)x軸的位置之間的距離;(3)若讓小球從y軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)無(wú)初速度釋放,小球第二次穿過(guò)x軸后進(jìn)入第二象限做直線運(yùn)動(dòng),恰好又回到Q點(diǎn)。求第二象限中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。一、選擇題1.B2.A3.D4.D5.C6.C7.D8.A二、選擇題9.CD10.AC11.BD12.CD三、非選擇題13.(1)600(2分)(2)并聯(lián)(2分)1(2分)(3)D(2分)(4)9(2分)14.解:(1)MN做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1分)MN中的電流大小為(1分)a、b兩點(diǎn)間的電壓為(1分)外力F的功率為(1分)解得(1分)(2)穿過(guò)圓形線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(2分)由閉合電路歐姆定律得(1分)由歐姆定律得(1分)解得(1分)15.解:(1)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示①設(shè)打在吸收板MN的下邊界M點(diǎn)的粒子的速率為,由此關(guān)系得粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑(1分)由洛倫茲力提供向心力得(1分)聯(lián)立解得②設(shè)打在吸收板MN的上邊界N點(diǎn)的粒子的速率為,由幾何關(guān)系得粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑(1分)由洛倫茲力提供向心力得(1分)聯(lián)立解得能打在MN上的粒子的速率需滿足(1分)(2)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的粒子能夠到達(dá)C點(diǎn),設(shè)此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B',由幾何關(guān)系得粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑(2分)由洛倫茲力提供向心力得(2分)聯(lián)立解得(2分)16.解:(1)設(shè)點(diǎn)電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,與水平方向成角﹐由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得(2分)解得(1分)則(1分)(2)設(shè)點(diǎn)電荷在區(qū)域Ⅰ中的軌跡半徑為,由洛倫茲力提供向心力得(2分)解得(1分)軌跡如圖甲所示,由幾何關(guān)系得(1分)(3)當(dāng)點(diǎn)電荷與邊界相切且不從區(qū)域Ⅱ右邊界離開磁場(chǎng)時(shí),點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),設(shè)區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí),對(duì)應(yīng)的軌跡半徑為,軌跡如圖乙所示,由洛倫茲力提供向心力有(2分)根據(jù)幾何關(guān)系有(2分)聯(lián)立解得(2分)17.解:(1)小球在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有(1分)解得(1分)小球無(wú)初速度釋放后進(jìn)入第一象限﹐故小球帶正電,可得x軸下方電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上(1分)(2)小球在第一象限做勻加速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)小球有(1分)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得(1分)(1分)解得,小球再次回到第一象限做類平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)

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