江西省九江一中2015-2016学年高二（上）第二次月考物理试卷（12月份）

2015-2016学年江西省九江一中高二（上）第二次月考物理试卷（12月份）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题）1．2014年我国地质探矿队伍发现，在天津某地一面积约4万平方公里地区的地磁场十分异常．勘探队伍推测该地区地下可能蕴藏着（）A．铜矿B．铁矿C．煤矿D．石油2．如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ=45°．现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为（）A．0B．BSC．nBSD．无法计算3．如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（）A．线圈向右平动B．线圈竖直向下平动C．线圈以ab边为轴转动D．线圈向左平动4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（）A．离子从磁场中获得能量B．离子从电场中获得能量C．带电粒子的运动周期是变化的D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加5．如图所示，一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧的长度变化了△x，则下面说法正确的是（）A．弹簧长度缩短了△x，B=B．弹簧长度缩短了△x，B=C．弹簧长度伸长了△x，B=D．弹簧长度伸长了△x，B=6．如图所示是用于观察自感现象的电路，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与小灯泡的电阻R满足RL＜R．则在开关S断开瞬间，可以观察到（）A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭，不会闪烁C．灯泡有明显的闪烁现象D．灯泡会逐渐熄灭，但不一定有闪烁现象7．如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（）A．B．C．D．8．磁场具有能量，自感线圈中储存的磁能W与线圈的自感系数L以及线圈中的电流I有关．根据你所学的知识，你认为磁能的表达式可能是（）A．W=LI2B．W=LIC．W=D．W=L2I9．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（）A．图中A板是电源的正极B．图中B板是电源的正极C．电源的电动势为BvdD．电源的电动势为Bvq10．如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则（）A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动11．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A．增加线圈的匝数B．将金属杯换为瓷杯C．取走线圈中的铁芯D．提高交流电源的频率12．一微粒质量为m带负电荷，电荷量大小是q，如图所示，将它以一定初速度在磁场中P点释放以后，它就做匀速直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，空气对微粒的阻力大小恒为f，则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是（）A．微粒不可能沿竖直方向上运动B．微粒可能沿水平方向上运动C．微粒做匀速运动时的速度v大小为v=D．微粒做匀速运动时的速度v大小为二、实验题（共12分）13．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：U/V0.000.400.801.201.602.00I/A0.000.100.180.280.380.48实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）（1）除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有（填选项前字母）；（2）在虚线方框中画出实验电路图；（3）根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I﹣U图线．14．某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l=cm，金属丝直径d=mm．他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=Ω．三、计算题（本大题共5小题，共50分）15．有一个100匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb变化到0.1Wb，则线圈中的感应电动势为V．16．固定在匀强磁场中的正方形导体框abcd边长为L，导体框是由均匀的电阻丝围成，每条边的电阻均为R．磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，现将一段阻值为R的电阻丝PQ架在导体框上，如图所示，若PQ以恒定的速度v从ad滑到bc，当其滑过L的距离时，求：（1）PQ两端的电压为多大？（2）通过aP段的电流为多大？17．如图所示的圆形区域内有匀强磁场，其边界跟y轴在坐标原点O处相切；磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，在O处有一放射源可沿纸面向各个方向射出速率均为v的带电粒子；已知带电粒子质量为m，电荷量q，圆形磁场区域的半径r=，则粒子在磁场中运动的最长时间是多少？18．如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连，导体棒及导轨的电阻不计，所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下．现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v﹣t图象．设导轨足够长．求：（1）力F的大小；（2）t=1.2s时，导体棒的加速度；（3）估算1.6s内电阻R上产生的热量．19．如图所示，在x﹣o﹣y坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．在y＞r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E．从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r．已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响．（1）求质子射入磁场时速度的大小；（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间；（3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间．2015-2016学年江西省九江一中高二（上）第二次月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题）1．2014年我国地质探矿队伍发现，在天津某地一面积约4万平方公里地区的地磁场十分异常．勘探队伍推测该地区地下可能蕴藏着（）A．铜矿B．铁矿C．煤矿D．石油【考点】磁现象和磁场．【分析】磁性材料可以被磁场磁化，从而改变周围的磁场，如铁钴镍等物质．【解答】解：由于地球是一个大磁场，对于铁钴镍等磁性物质可以被地磁场磁场从而改变地磁场发生异常；故可以说明地下应有大量的磁性物质，则可能铁矿；故选：B．2．如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ=45°．现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为（）A．0B．BSC．nBSD．无法计算【考点】磁通量．【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0；若既不垂直，也不平行，则可分解成垂直与平行，根据Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）即可求解．【解答】解：设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：Φ1=BsinθS=，末位置时：，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：，故B正确．故选：B3．如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（）A．线圈向右平动B．线圈竖直向下平动C．线圈以ab边为轴转动D．线圈向左平动【考点】楞次定律．【分析】当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流．根据楞次定律判断感应电流的方向．【解答】解：A、当在线圈平面内，垂直bc边向右拉动线圈，逐渐远离线圈，穿过线圈的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda．故A错误；B、当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生．故B错误；C、当线圈以ab边为轴转动，穿过线圈向里的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda．故C错误；D、当在线圈平面内，垂直bc边向左拉动线圈，逐渐靠近导线，穿过线圈向里的磁场增大，即穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，产生感应电流为adcba方向，故D正确．故选：D．4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（）A．离子从磁场中获得能量B．离子从电场中获得能量C．带电粒子的运动周期是变化的D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】回旋加速器中带电粒子在电场被加速，每通过电场，动能被增加一次；而在磁场里做匀速圆周运动，通过磁场时只改变粒子的运动方向，动能却不变．因此带电粒子在一次加速过程中，电场电压越大，动能增加越大．但从D形盒中射出的动能，除与每次增加的动能外，还与加速次数有关．所以加速电压越大，回旋次数越少，推导出最大动能的表达式，分析最大动能与磁感应强度和D形金属盒半径的关系．【解答】解：A、离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故A错误；B、带电粒子源源不断的在电场中处于加速状态，从而获得能量．虽速度增大，但在磁场中周期不变，所以粒子的运动周期是固定的，故B正确，C错误；D、带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=mvm2（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=（2）由（1）（2）可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故D正确；故选BD．5．如图所示，一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧的长度变化了△x，则下面说法正确的是（）A．弹簧长度缩短了△x，B=B．弹簧长度缩短了△x，B=C．弹簧长度伸长了△x，B=D．弹簧长度伸长了△x，B=【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．【