安徽省安庆市第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理（理科） Word版无答案.docx

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安庆一中2021-2022学年度高二第一学期期中考试物理试卷一、单选题（共8小题，每题4分，共32分）1.关于磁场，下列说法正确的是（）A.根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列B.电流元所受安培力为零，则该处磁感应强度也为零C.磁场的方向就是一小段通电导线在该点的受力方向D.穿过平面的磁通量为零，磁感应强度一定为零2.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（　　）A.2FB.1.5FC.0.5FD.03.如图所示，空间存在方向垂直纸面的匀强磁场，一粒子发射源P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为d处，在纸面内向各个方向发射速率均为v的同种带电粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周运动的半径大小也为d，则粒子（　　）A.能打在板上区域长度为2dB.能打在板上离P点的最远距离为1.5dC.到达板上的最长时间为D.到达板上的最短时间为4.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（不计重力）（　　） A.2：1B.1：2C.1：D.1：15.如图所示，厚度为h、宽度为d某种半导体板，放在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.当电流通过导体板时，在导体板的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，上、下表面之间的电势差U、电流I和B的关系为，式中的比例系数k称为霍尔系数。设电流I（方向如图）是由带正电荷的空穴定向移动形成的，导体中单位体积中空穴的个数为n，空穴定向移动的速率为v，电荷量为e。下列说法正确的是（）A.上表面的电势比下表面低B.导体板之间的电场强度C.霍尔系数k的大小与d、h有关D.霍尔系数k的大小与n、e有关6.如图甲所示，水平面内虚线MN的右侧存在竖直向下的匀强磁场，现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧沿垂直MN的方向进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示，则线框的形状可能是下图中的（　　） A.B.C.D.7.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为，质量为边长为的正方形线框斜向穿进磁场，当刚进入磁场时，线框的速度为，方向与磁场边界成，若线框的总电阻为，则（　　）A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为B.刚进入磁场时线框中感应电流为C.刚进入磁场时线框所受安培力为D.此时两端电压为8.如图所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。相同的铜棒a、b平行地静止在导轨上且与导轨接触良好，每根铜棒的长度等于两导轨的间距、电阻为R、质量为m。现给铜棒a一个平行于导轨向右的瞬时冲量I，关于此后的过程，下列说法正确的是（　　）A.铜棒b获得的最大速度为B.铜棒b的最大加速度为 C.铜棒b中的最大电流为D.铜棒b中产生的最大焦耳热为二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）9.在半径为R的圆形区域内，存在垂直圆面向里的匀强磁场。圆边上的P处有一粒子源，沿垂直于磁场的各个方向，向磁场区发射速率均为v0的同种粒子，如图所示。现测得：当磁感应强度为B1时，粒子均从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场；当磁感应强度为B2时，粒子则从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场。不计粒子的重力，则（　　）A.前后两次粒子运动的轨迹半径之比为r1：r2=：B.前后两次粒子运动的轨迹半径之比为r1：r2=2：3C.前后两次磁感应强度的大小之比为B1：B2=：D.前后两次磁感应强度的大小之比为B1∶B2=3：210.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则　A.该离子带负电BA、B两点位于同一高度C.C点时离子速度最大D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点11.金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连，套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动C.圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动12.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30°，两导轨间的距离为L，导轨顶端接有电容为C的电容器。一根质量为m的均匀金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，重力加速度为g，不计一切电阻。由静止释放金属棒，金属棒下滑x的过程中电容器未被击穿，下列说法正确的是（　　）A.金属棒做加速度越来越小的加速运动B.金属棒下滑x时速度v=C.金属棒下滑x的过程中电容器储存的电荷量q=D.金属棒下滑x的过程中，电容器储存的电场能E电=第Ⅱ卷（非选择题）三、填空题（每空2分，共14分）13.如图所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮．当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭．（均选填“立即”或“缓慢”） 14.如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过。（均选填“有”或“无”）四、计算题（共3题，共38分）15.回旋加速器原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在交流电源上，位于圆心处的离子源A能不断产生正离子，它们在两盒之间被电场加速，当正离子被加速到最大动能后，再设法将其引出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）试计算上述正离子被第一次加速后进入中运动的轨道半径；（2）计算正离子飞出D形盒时的最大动能；（3）设该正离子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，求正离子在电场中加速的总时间与正离子在D形盒中回旋的总时间之比（正离子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。16.电磁轨道炮利用电流和磁场 作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：（1）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．17.如图所示,在直角坐标系xoy中，矩形区域内(包含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=T；第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E=N/C．已知矩形区域边长为1.6m，边长为0.5m．在边中点N处有一放射源，某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量m=kg，电荷量q=C，不计粒子重力及粒子间相互作用，取sin37°=0.6，cos66°=0.4．求：(1)粒子在磁场中运动的半径；(2)从边射出粒子(不进入电场区域)的最长轨迹的长度及射出边时的位置坐标；