有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B
2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1．法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机，原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路，其他电阻均不计。
转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ，圆盘半径为r ，电阻的功率为P 。
则（ ）A ．圆盘转动的角速度为2PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到dB ．圆盘转动的角速度为22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从d 到c C ．圆盘转动的角速度为22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到d D ．圆盘转动的角速度为2PR Br，流过电阻R 的电流方向为从d 到c 2．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．机翼左端的电势比右端电势低B ．机翼左端的电势比右端电势高C ．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D ．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功 3．如图所示，A 、B 两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径r A =3r B ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（ ）A ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =3:1B ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =6:1C ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =3:1D ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =1:14．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN 所示。
一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
t ＝0时磁感应强度的方向如图所示；磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示。
【全国市级联考】福建省厦门市2023届高三毕业班第二次质量检测理科综合物理试题
【全国市级联考】福建省厦门市2023届高三毕业班第二次质量检测理科综合物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为m的小球。
杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度做匀速圆周运动，其中A点为最高点，C点为最低点，B、D点与O点等高。
已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球在B、D两点受到杆的作用力大于mgB．小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mgC．小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于D．小球从A点到B点的过程，杆对小球做的功等于第(2)题硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。
关于光电效应，下列说法正确的是（）A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大B．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应C．任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流D．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加第(3)题我国风洞技术世界领先。
如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（ ）A．物块的动能一直增大B．物块加速度一直减小到零C．弹簧弹性势能一直增大D．物块和弹簧组成的系统机械能先增大后减小第(4)题机舱内有一个空矿泉水瓶内密闭着一定质量的空气，飞机在高空巡航时瓶子的状态如图甲所示。
飞机着陆时瓶子的状态如图乙所示。
假设机舱内的温度保持不变，飞机从巡航到着陆过程（ ）A．飞机机舱内的气压减小B．矿泉水瓶内的空气的压强增大C．矿泉水瓶内的空气分子平均动能增大D．矿泉水瓶内的空气内能增大第(5)题质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点（ ）A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒和第5秒末的位置相同第(6)题以下关于物理学史说法正确的是（ ）A．开普勒提出了万有引力定律B．库仑通过扭秤实验测得元电荷的数值C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示电和磁之间的联系D．安培发现了电磁感应现象第(7)题小明将海边拾到的漂流瓶竖直放入热水中（题图），以便打开瓶塞。
考点09磁场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
考点09磁场1．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。
一矩形线框通有逆时针方向的电流，位于两条导线所在平面的正中间，在a、b产生的磁场作用下静止。
则a、b的电流方向可能是（）A．均向左B．均向右C．a的向右，b的向左D．a的向左，b的向右【答案】CD【详解】A．若a、b电流方向均向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向上，则线框不能处于静止状态，故A错误；B．若a、b电流方向均向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向下，则线框不能处于静止状态，故B错误；C．若电流方向a的向右，b的向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向上，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故C正确；D．若电流方向a的向左，b的向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故D正确。
故选CD。
2．（2021·全国高二专题练习）某型号的回旋加速器的工作原理图如图甲所示，图乙为俯视图．回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒置于真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒面垂直．两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．质子从粒子源A 处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为t ，已知磁场的磁感应强度大小为B ，质子质量为m 、电荷量为＋q ，加速器接一高频交流电源，其电压为U ，可以使质子每次经过狭缝都能被加速，不考虑相对论效应和重力作用．则下列说法正确的是（ ）A ．质子第一次经过狭缝被加速后，进入D 形盒运动轨迹的半径r =1B B ．D 形盒半径RC ．质子能够获得的最大动能为22q BUtmπD ．加速质子时的交流电源频率与加速α粒子的交流电源频率之比为1：1 【答案】AB 【详解】A ．设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v 1，由动能定理得qU =2112mv 由牛顿第二定律有qv 1B =m 211v r联立解得r 1故A 正确；B ．设质子从静止开始加速到出口处运动了n 圈，质子在出口处的速度为v ，则2nqU=12mv 2 qvB=m 2v R质子圆周运动的周期T =2mqBπ 质子运动的总时间t =nT联立解得R 故B 正确； C ．根据qvB=m 2v R解得v =BRqm带电粒子射出时的动能E k =212mv =2222B R q m=2BUq t m π故C 错误。
2024届广东省佛山市顺德区高三下学期高考五模物理高频考点试题(基础必刷)
2024届广东省佛山市顺德区高三下学期高考五模物理高频考点试题（基础必刷）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题一理想变压器原､副线圈匝数比n1：n2=11：5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是100VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W第(2)题如图为一定日照条件下某太阳能电池板的安伏特性曲线，则该电池板的输出功率P与外电压U的P—U关系图线应为（ ）A．B．C．D．第(3)题神舟十五号载人飞船入轨后，于2022年11月30日5时42分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。
下列说法正确的是（ ）A．天和舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力B．组合体绕地球做圆周运动的速度比地球同步卫星的大C．组合体绕地球做圆周运动的速度略大于第一宇宙速度D．宇航员在空间站中利用单摆周期公式可以完成空间站所在位置处重力加速度的测量第(4)题如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab和cd边的中点。
现将线框右半边obco′绕oo′逆时针90°到图乙所示位置。
在这一过程中，导线中通过的电荷量是（ ）A．B．C．D．0第(5)题地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( )A．0.19B．0.44C．2.3D．5.2第(6)题2022年6月5日，中国神舟十四号载人飞船（以下简称飞船）成功发射升空，与天和核心舱成功对接。
高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析
高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.（17分）如图所示，置于同一水平面内的两平行长直导轨相距，两导轨间接有一固定电阻和一个内阻为零、电动势的电源，两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场，其磁感应强度.两轨道上置有一根金属棒MN，其质量，棒与导轨间的摩擦阻力大小为，金属棒及导轨的电阻不计，棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度v。
求：（1）导体棒的稳定速度为多少？（2）当磁感应强度B为多大时，导体棒的稳定速度最大？最大速度为多少？（3）若不计棒与导轨间的摩擦阻力，导体棒从开始运动到速度稳定时，回路产生的热量为多少？【答案】（1）10m/s；（2）；18m/s；（3）7J.【解析】（1）对金属棒，由牛顿定律得：①②③当a=0时，速度达到稳定，由①②③得稳定速度为：（2）当棒的稳定运动速度当时，即时，V最大.得（3）对金属棒，由牛顿定律得：得即得由能量守恒得：得【考点】牛顿定律；法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律.2.如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。
在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小电珠L（可以认为电阻为定值）。
外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。
当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：（1）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；（2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；（3）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）；【答案】（1）见下图；（2）0.5 N；（3）0.32 W【解析】（1）从图可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为线圈做切割磁感线E＝2n（rBv＝2（20（3.14（0.1（0.2（0.8 V＝2 V 感应电流电流图像如上图（2）于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力。
2021高考物理检测八 (B卷) 磁场(含答案)
检测八磁场(B卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．在赤道上某处有一支避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()A．正东B．正西C．正南D．正北2．(多选)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲中所示方向为电流正方向．则金属棒()A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功3.(多选)医生在做手术时，需从血库里取血，为避免感染，都是利用电磁泵从血库里向外抽．如图为一个电磁泵的结构图，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a，内壁高为b，宽为L，且内壁光滑．将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正负离子，将上下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出．其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，所加电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则()A．此装置中血浆的等效电阻为R＝ρbaL B．此装置中血浆受到的安培力大小为F＝BILC ．此装置中血浆受到的安培力大小为F ＝BIbD ．前后两侧的压强差为p ＝BI L4.(多选)如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M 、N 两小孔中，O 为M 、N 连线中点，连线上a 、b 两点关于O 点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围空间某点处产生的磁场的磁感应强度B ＝k I r ，式中k 是常数、I 是导线中电流、r 为该点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v 0从a 点出发沿连线运动到b 点．关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．小球先做加速运动，后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先减小后增大D ．小球对桌面的压力一直在增大5．(多选)如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A 与B 在同一竖直线上，其中小球B 带正电荷并被固定，小球A 与一水平放置的光滑绝缘板C 接触而处于静止状态．若将绝缘板C 沿水平方向抽去后，以下说法正确的是( )A ．小球A 仍可能处于静止状态B ．小球A 将可能沿轨迹1运动C ．小球A 将可能沿轨迹2运动D ．小球A 将可能沿轨迹3运动6．(多选)在竖直平面内有两固定点a 、b ，匀强磁场垂直该平面向里，重力不计的带电小球在a 点以不同速度向不同方向运动，运动过程中除磁场力外，还受到一个大小恒定、方向始终跟速度方向垂直的力F 的作用，对过b 点的带电小球( )A ．如果沿ab 直线运动，速率是唯一的B ．如果沿ab 直线运动，速率可取不同值C ．如果沿同一圆弧ab 运动，速率是唯一的D ．如果沿同一圆弧ab 运动，速率可取不同值7．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A 、C 板间，带电粒子从P 0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器．下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周被加速一次B ．P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化8．(多选)如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD 光滑，对应的圆心角为120°，C 、D 两端等高，O 为最低点，圆弧圆心为O ′，半径为R ；直线段AC 、HD 粗糙，与圆弧段分别在C 、D 端相切．整个装置处于方向垂直于轨道所在的平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，在竖直虚线MC 左侧和ND 右侧还分别存在着电场强度大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场．现有一质量为m 、电荷量恒为q 、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C 点足够远的P 点由静止释放．若PC ＝L ，小球所受的电场力等于其重力的33倍，重力加速度为g .则( )A ．小球第一次沿轨道AC 下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动B ．小球在轨道内受到的摩擦力可能大于233mgC ．经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是433mgLD．小球经过O点时，对轨道的弹力可能为2mg－qB gR二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(12分)如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q：QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计．(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小；(2)若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围．10．(10分)如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向，第Ⅲ象限电场沿y轴负方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里．有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限，第一次到达x轴上时速度方向与x 轴负方向夹角为45°，第一次进入第Ⅰ象限时，与y轴负方向夹角也是45°，经过一段时间电子又回到了P点，进行周期性运动．已知电子的电荷量为e、质量为m，不考虑重力和空气阻力．求：(1)P点距原点O的距离；(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间．11．(12分)如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场．求：(1)离子从N板小孔射出时的速率；(2)离子在磁场中做圆周运动的周期；(3)要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围．12．(13分)如图所示，在0≤x≤3a区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t＝0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界上P(3a，a)点离开磁场．求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷qm；(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角θ的取值范围；(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．(2)离子做类平抛运动，则有d ＝v t ，3d ＝12at 2.由牛顿第二定律得qE ＝ma .联立可得E ＝12U d .(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r ，则r ＝1B ·2Um q .离子能打在QN 上，则既没有从DQ 边出去也没有从CN 边出去，则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ.由几何关系知，离子能打在QN 上，必须满足：32d <r ≤2d ，则有12d ·2Um q ≤B <23d ·2Um q .答案：(1)2U E 0(2)12U d (3)12d ·2Um q ≤B <23d ·2Um q 10．解题思路：(1)电子在第Ⅲ象限做类平抛运动，到达x 轴时，沿y 轴方向的分速度为v y ＝v 0tan45°＝v 0.设OP ＝h ，则v 2y ＝2eE m h ，可得h ＝m v 202eE .经分析可知电子在第Ⅳ象限做匀速圆周运动，可知OP 的距离h就是圆周运动的半径R ，由f ＝e v 0B ＝m v 20R ，可得h ＝m v 0eB .(2)作出电子的运动轨迹如图所示，在一个周期内，设在第Ⅲ象限运动时间为t 3，在第Ⅱ象限运动时间为t 2，在第Ⅰ象限运动时间为t 1，在第Ⅳ象限运动时间为t 4.在Ⅲ象限有v y ＝at 3＝eE m t 3，由v y ＝v 0，可解得t 3＝m v 0eE .在第Ⅱ象限电子做匀速圆周运动，周期T ＝2πm eB .在第Ⅱ象限运动的时间为t 2＝T 2＝πm eB . 由几何关系可知，电子在第Ⅰ象限的运动与第Ⅲ象限的运动对称，沿x 轴正方向做匀减速运动，沿y 轴负方向做匀速运动，到达x 轴时垂直进入第Ⅳ象限的磁场中，速度变为v 0.在第Ⅰ象限运动时间为t 1＝t 3＝m v 0eE .电子在第Ⅳ象限运动四分之一圆周，运动周期与第Ⅱ象限周期相同，即T ＝2πm eB .在第Ⅳ象限运动时间为t 4＝T 4＝πm 2eB .电子从P 点出发到第一次回到P 点所用时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＋t 4＝2m v 0eE ＋3πm 2eB .答案：(1)m v 202eE 或m v 0eB (2)2m v 0eE ＋3πm 2eB11．解题思路：(1)设离子射入匀强磁场时的速度为v ，由动能定理得qU ＝12m v 2，解得v ＝ 2qUm .(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为R ，离子所受洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得q v B＝m v 2R ，运动周期T ＝2πR v ，联立解得T ＝2πm qB .(3)若离子恰好不进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为R 0，此时轨迹如图所示．由几何关系得R 20＋(3r )2＝(R 0＋r )2，解得R 0＝4r .需满足的条件为R ≤R 0，又q v B ＝m v 2R ，qU ＝12m v 2.联立解得U ≤8qr 2B 2m .答案：(1) 2qU m (2)2πm qB(3)U ≤8qr 2B 2m12．解题思路：(1)初速度方向沿y 轴正方向的粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中的OP 所示，其圆心为C .由题给条件可以得出∠OCP ＝2π3①此粒子飞出磁场所用的时间为t 0＝T 3②式中T 为粒子做圆周运动的周期．此粒子运动速度的大小为v ，半径为R ，由几何关系可得R ＝233a ③由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2R ④T ＝2πR v ⑤联立可得q m ＝2π3Bt 0⑥ (2)依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到O 点距离相同．在t 0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O 点为圆心、OP 为半径的弧MN 上，如图甲所示．设此时位于P 、M 、N 三点的粒子的初速度分别为v P 、v M 、v N .由对称性可知v P 与OP 、v M 与OM 、v N 与ON 的夹角均为π3.设v M 、v N与y 轴正方向的夹角分别为θM 、θN ，由几何关系有θM ＝π3⑦θN ＝2π3⑧对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y 轴正方向所成的夹角θ应满足π3≤θ≤2π3⑨(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如图乙所示．由几何关系可知，OM ＝OP ⑩由对称性可知，ME ＝OP ⑪可得从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间t ＝2t 0.答案：(1)23a 3 2π3Bt 0(2)π3≤θ≤2π3 (3)2t 0。
九师联盟2024届高三12月质量检测物理含答案解析(新教材-L)
九师联盟2024届高三12月质量检测物理（新教材-L ）考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。
选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一、二、三册，选择性必修第二册第一章～第二章，动量。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.每小题只有一个选项符合题目要求.1.如图所示，轻绳穿过光滑圆环，一端连接在天花板上，另一端吊着小球，手握光滑圆环的手柄，使圆环沿竖直方向缓慢上移，在圆环上移的过程中(圆环上移的最高点低于轻绳在天花板的悬点)，轻绳对圆环的作用力A.一直变大B.一直减小C.方向始终水平向左D.方向始终水平向右2如图所示，弯曲导线AC 固定在绝缘水平面内，处在水平向右的匀强磁场中，A 、C 连线与磁场方向夹角为θ，给AC 通入恒定电流，AC 受到的安培力大小为F ，若将磁场在水平面内沿顺时针方向转过2πθ-，导线中电流不变，则磁场转动后导线受到的安培力大小为 A.sin F θ B.cos F θ C.sin Fθ D.cos Fθ3.我国航天员在空间站中每天恰好能看到16次日出，若空间站运行的轨道为圆轨道，则空间站在轨做匀速圆周运动时A.加速度恒定B.周期为90minC.线速度大于7.9km/sD.角速度为地球同步卫星在轨运动角速度的十六分之一4.如图所示，倾角为37°的斜面上，一个物块从A 点以一定的初速度沿斜面上滑，滑到B 点后又沿斜面下滑，物块从A 滑到B 点所用时间与从B 滑到C 所用时间相等，34BC AB x x =，则物块与斜面间的动摩擦因数约为A.0.1B.0.2C.0.3D.0.45.如图所示，绝缘材料制成的轻弹簧上端连在天花板上，下端吊着质量为m的条形磁铁，条形磁铁正下方放着一个铜盆，将磁铁向下拉，在其下降h高度时将它由静止释放，在此后磁铁运动过程中，铜盆静止不动，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是A.磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于磁铁的重力时磁铁速度最大B.磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于铜盆中感应电流的磁场对磁铁向下的磁场力时磁铁速度最大C.磁铁运动过程中，磁铁和弹簧总的机械保持不变D.磁铁运动过程中，磁铁和弹簧总的机械能一直减少6.一个质量为m的球斜向上抛出，在水平恒定风力的作用下轨迹如图中实线所示，A、C在同一水平线上，B 为最高点，小球到C点时速度竖直向下，三角形ABC为直角三角形，∠B=90°，重力加速度为g，则风力大小为A.32mg B.33mg C.34mg D.35mg7.在如图所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表，电源的内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，下列判断正确的是A.电流表示数减小B.电压表示数增大C.电源的输出功率一定增大D.电源的输出功率一定减小二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.8.某静电场中x正半轴上各点的电势随α的变化规律如图所示，一个电荷量为q、质量为m的带电粒子从坐标原点由静止释放，仅在电场力作用下沿工轴正向运动，则下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子在1x x =，2x x =两点处速度相同、加速度相同C.粒子从1x x =运动到2x x =的过程中，速度先增大后减小，加速度先增大后减小D.粒子有可能运动不到3x x =处9.图为回旋加速器的示意图，两个D 形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B.一质子从加速器的A 处开始加速，已知D 形盒的半径为R ，高频交变电源的电压为U 、频率为f ，要使质子获得的速度加倍，下列措施正确的是A.仅使D 形盒的半径R 加倍B.仅使磁感应强度B 加倍C.仅使高频电源的电压U 加倍D.使磁感应强度B 加倍，同时使交流电压的频率f 加倍10.如图甲所示，边长为L 、电阻为R 的正三角形金属框ACD 由粗细均匀的金属棒组成，绝缘细线一端连接AC 的中点G 将金属框吊在天花板上的O 点，金属框处于静止状态，金属框部分处于垂直金属框平面向外的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，金属框AD ，CD 边的中点E 、F 在磁场的水平边界上，重力加速度为g.现让磁感应强度按如图乙所示规律变化，图甲中磁场方向为正方向，t=0时刻悬线的拉力恰好为零，细线能承受的最大拉力为金属框重力的2倍，则下列判断正确的是A.细线未断时，金属框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B.0t t =时刻，线框中感应电流不为零，细线上拉力大小等于金属框重力C.细线能承受的最大拉力等于032016L Rt D.032t t =时刻细线断开三、非选择题：本题共5小题，共54分.11.(6分)某实验小组用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，重力加速度为g.(1)实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时，____________(填“悬挂”或“不悬挂”)重物，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，接通电源，轻推小车，如果打点计时器在纸带上打出的点____________，则表明平衡了摩擦力；(2)平衡摩擦力后，调整好整个实验装置再进行实验，某次实验得到的一条纸带如图乙所示，图中已标出其他计数点到计数点“1"的距离，打相邻两计数点的时间问隔为T，则此次实验中小车的加速度为a=_________，(3)平衡摩擦力后，多次改变重物的质量，测出每次改变后重物的质量m，根据纸带求得每次实验小车运动的加速度a，作11a m图像，如果牛顿第二定律成立，则作出的图像可能是_____________·A. B. C. D.12.(8分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路.(1)请根据图甲的电路图将图乙所示中实物图连接完整；(2)按图中电路实验时，先将电阻箱接人电路的电阻调到最大，开关S2，S3闭合，S1断开，再闭合开关S1，调节电阻箱使电压表的指针偏转较大，记录电压表示数U0，电阻箱接入电路的电阻R1，再断开开关S3，闭合开关S4，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U0，记录这时电阻箱接入电路的电阻R2，由此测得电流表内阻R A=___________。
山东省泰安肥城市2024-2024学年高三下学期学业仿真模拟高效提分物理试题(三)(基础必刷)
山东省泰安肥城市2024-2024学年高三下学期学业仿真模拟高效提分物理试题（三）（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题某兴趣小组制做了一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示。
固定在水平面上的两平行光滑金属导轨，间距，一金属棒垂直放在两金属导轨上。
轨道置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小。
棒中点的两侧分别固定劲度系数的相同轻弹簧。
闭合开关前，两弹簧为原长，端的指针对准刻度尺的“0”处；闭合开关后，金属棒移动，最后静止时指针对准刻度尺右侧“”处。
弹簧始终处于弹性限度内，下列判断正确的是（ ）A．电源端为正极B．闭合开关稳定后，金属棒静止，电路中电流为C．闭合开关稳定后，金属棒静止，电路中电流为D．闭合开关后，将滑动变阻器滑片向右移动，金属棒静止时，指针将停在刻度尺“”的右侧第(2)题下列关于近代物理学的现象中描述正确的是（ ）A．紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象揭示了光具有波动性B．a粒子散射实验的重要发现使人们认识到原子具有核式结构C．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小D．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变第(3)题2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒（）光脉冲的实验方法”。
一百多年前的1918年，普朗克也曾因为他的能量子理论而获得诺贝尔物理学奖。
已知某种光的光子能量，普朗克常量为，则这种光的波动周期是（ ）A．B．C．D．第(4)题如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上。
空间存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。
一个带正电的小物块（可视为质点）从A点以初速度向左运动，接触弹簧后运动到C点时的速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内。
已知AC两点间的距离为L，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如图,有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B, 其上、下边界间的距离为H 。
一个质量为m 、边长为L （L < H ）、总电阻为R 的正方形导线框abcd ，从磁场上方的某个位置处，由静止开始下落，下落过程中，线框平面始终保持在同一个竖直面内。
ab 边与磁场的水平边界线平行，当ab 边刚进入磁场和ab 边刚穿出磁场时，线框加速度的大小都是7
2g ，方向都竖直向上，在线框运动过程中，不计空气阻力。
求：
（1） ab 边刚进入磁场时，线框速度的大小。
（2） cd 边刚进入磁场时，线框速度的大小。
（3） 从ab 边刚进入磁场到cd 边刚进入磁场的过程中线框中产生的热量。
解：（1）ab 边刚进入磁场时，线框加速度的大小都是7
2g ，方向都竖直向上，根据牛顿第二定律，F-mg=ma=2mg/7,(1)磁场力为F=BIL,(2)根据欧姆定律，I=BLv 1/R,(3),将(2) 、(3)代入 (1)就可以求得v 1。
（2）同样道理可以求得ab 边刚穿出磁场时线框速度的大小也为v 1, 从cd 边刚进入磁场时，到ab 边刚穿出磁场的过程中，设cd 边刚进入磁场时，线框速度的大小为v 2,根据动能定理，
mg(H-2L)= mv 12/2 -mv 22/2.将v 1代入就可以解得v 2。
（3）根据能量守恒，从ab 边刚进入磁场到cd 边刚进入磁场的过程中线框中产生的热量，Q= mv 12/2 -mv 22/2+mgL.。