2023-2024学年上海市华东师范大学第二附属中学高二上学期期末考试物理试 精品1518.pdf

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说法正确0的是()?,线框的电流大小为I?,通过的位移大小为2sB2L2??,加速度大小a?。两平行长直光滑金属导轨固定在水平面上,导轨间垂直安放质量为:..m的金属棒,且与导轨接触良好。电流从一导轨流入,经过金属棒从另一导轨流回。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B与电流I的关系式为B=kI(k为常量)。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时,电流由I变为2I。已知两导轨间距为L,每一级区域中金属棒被磁场力推进的距离均为s。求:(1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F;(2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a∶a;12(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。BI【答案】8.①.kg?m/s②.A上下③..(1)kI2L;(2)1:4;(3)m【8题详解】(1)[1]单位质量的推进剂所产生的冲量叫比冲量,则冲量比冲量?质量则比冲量的单位为N·skg·m/s2·s??m/skgkg(2)[2]根据左手定则,电子在洛伦兹力的作用下向上表面运动,故在上下两个表面形成电势差,故填A上下;[3]当电子在运动过程中,所受洛伦兹力和电场力等大反向时,将做匀速直线运动,霍尔电压达到最大,此时的电场力和洛伦兹力分别为eUF?电cF?evB洛电流的微观决定式I?nesv?nebcv:..以上各式联立,解得BIU?neb【9题详解】,列车进站过程中电流方向为abcda,故A错误;,产生的电动势为E?BLv0则电流大小为EBLvI??0RR故B错误;,列车刚好停止,即列车列车从进站到停下来的过程中,通过的位移大小为s,故C错误;,列车受到的安培力为B2L2vF?BIL?0R根据牛顿第二定律F?F?f?ma合解得B2L2vfa?0?mRm故D正确。故选D。【10题详解】(1)由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为B?kI1金属棒经过第一级区域时受到的安培力的大小为F?BIL?kI2L1(2)根据牛顿第二定律可知,金属棒经过第一级区域的加速度大小为FkI2La??1mm第二级区域中磁感应强度大小为B?2I2:..金属棒通过第二级区域时受到的安培力的大小为F??B?2IL?4kI2L2金属棒通过第二级区域的加速度大小为F?4kI2La??2mm则金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比为a:a?1:412(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后,根据动能定理可得1Fs?F?s?mv2?02解得金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小为10kI2Lsv?m四、周期性运动(14分)、乙沿水平方向放置,其振动图像如图所示,以下说法正确的是()、乙两弹簧振子的周期之比为2∶===4s时甲、乙两弹簧振子的速度都为零【答案】B【详解】,甲的周期为T?4s甲乙的周期为T?8s乙则,甲、乙两弹簧振子的周期之比T1甲?T2乙:..故A错误;?2s时,甲在平衡位置处,具有最大的速度,且在下时刻位移为负,则在向平衡位置运动,故B正确;?2s时,乙在正向最大位移处,速度为零,故C错误;=4s时,甲乙都在平衡位置处,具有最大的速度,故D错误。故选B。,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过5?。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,忽略一切阻力。下列说法正确的是()????【答案】D【详解】,0??s内应该对应着摆球在CB之间的摆动;?s??s内应该对应着摆球在BA之间的摆动,因t??s时摆线拉力最小,可知小球位于C点,t??s时小球位于A点,选项AB错误;=?2?g可得L=,选项C错误;=?2?g可得:..L=,,选项D正确。故选D。,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子重力和粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动,以下说法正确的是()2?,速度越大,?,沿不同方向入射的粒子均水平向左射出磁场m【答案】A【详解】?mr2?rT?v可知mvr?qB2?mT?qB对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中轨迹半径越大,弧长越长,轨迹对应的圆心角越小,周期不变,由?t?T2?可知,运动时间t越短,A正确,B错误,C错误;?,粒子的轨迹半径为r=R,入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形,射出磁场时的m:..轨迹半径与最高点的磁场半径平行,粒子均水平向右射出磁场,D错误。故选A。,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场。带电粒子从金属盒中心处进入狭缝由静止开始加速,每次通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,则下列做法中正确的是(),带电粒子在狭缝中运动的总时间几乎为零,无法计算【答案】B【详解】,根据洛伦兹力提供向心力,则有mv2Bqv?R动能为1E?mv2k2联立解得粒子出射动能为B2q2R2E?k2m可见粒子获得能量与加速的电压无关,与D形盒的半径以及磁感应强度B有关,A错误,B正确。,粒子周期不变,加速电压U越大,加速次数越少,粒子在D形盒中运动时间越短,C错误;,则由动能定理可得nqU?Ek将粒子在电场中的运动看成初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,加速时间为t,加速总位移为x?nd由运动学公式1x?at22由牛顿第二定律:..qU?mad联立解得dBRt?UD错误。故选B。五、电磁感应现象的探究与应用(37分)法拉第发现了电磁感应现象,并进一步得到了产生交流电的方法,永远改变了人类文明。因此他被誉为电磁学的奠基人和交流电之父。“探究电磁感应的产生条件”实验中,如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合的瞬间,发现电流表指针偏转。能使电流表指针偏转的实验操作是(),,,绕A、,(),无线充电方式的智能手表充电基座与220V交流电源相连,智能手表放在充电基座旁时未充电,压在基座上无需导线连接,手表便可以充电(如图乙)。已知充电基座与手表都内置了线圈,则(),,之后仍能为手表充电:..,充电基座与220V直流电源相连,,倾斜的平行导轨处在匀强磁场中,导轨上、下两边的电阻分别为R=3Ω和R=6Ω,金属棒ab的电阻12R=4Ω,其余电阻不计。则在金属棒ab沿着粗糙的导轨下滑的过程中()、R和R的发热功率之比P∶P∶P=2∶1∶,理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶n,副线圈接负载电阻的阻值为R,原线圈接正弦式交流发电机,发电机内阻为r,不计其它能量损耗。质量为m的重物匀速下降带动发电机发电,电流表读数为I,重力加速度为g。则负载电阻R两端电压的最大值为________;重物匀速下降的速度为________。,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度v向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆0与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向;v(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为0,求N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q和回路产4生的热量Q;(3)设匀强磁场区域足够长,为确保两杆在磁场内不相撞,金属杆N的初始位置距离ab边至少为多少?【答案】.①.②.?nn2mgmg:..B2L2vmv3mvR20.(1)0q?0Q?mv2(3)0,方向水平向左;(2),2R4BL802B2L2【15题详解】,迅速向右移动滑动变阻器的滑片,线圈A中始终没有电流通过,线圈A不产生磁场,线圈B的磁通量不变,不产生感应电流,电流表不偏转,故A错误;,线圈A中始终没有电流通过,线圈A不产生磁场,线圈B的磁通量不变,不产生感应电流,电流表不偏转,故B错误;,绕A、B线圈的中轴线转动A线圈,线圈B中的磁通量不变,不产生感应电流,电流表不偏转,故C错误;,拔出线圈A,线圈B中的磁通量减小,产生感应电流,电流表偏转,故D正确。故选D。【16题详解】发电机是将机械能转化为电能,利用的是电生磁,利用的是法拉第电磁感应定律。故选B。【17题详解】