【全国百强校】江西省南昌市第二中学2015-2016学年高二上学期第三次考试物理试题(原卷版)

江西省南昌二中2015—2016学年上学期第三次考试
高二物理试卷
一．选择题:（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．把答案前的字母填在答题卡相应的表格中）
1．在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场．一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动．据此可以判断出()
A．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小；沿z轴正方向电势升高
B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z轴正方向电势降低
C．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势升高
D．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势降低
2．一回旋加速器，当外加磁场一定时，可把α粒子加速到v，它能把质子加速到的速度为()
A．v B．2v C．0.5v D．4v
3．如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场中，一带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，则微粒带电性质和环绕方向分别是()
A．带正电，逆时针B．带正电，顺时针C．带负电，逆时针D．带负电，顺时针
4．用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁
场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度大小和方向可能是 ( )
A ．v ＝mg Bq ，水平向右
B ．v ＝mg Bq
，水平向左 C ．sin mg v Bq
α=，竖直向上 D ．v ＝mg tan αBq ，竖直向下 5．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差
为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为 ( )
A ．1.3 m/s ，a 正、b 负
B ．2.7 m/s ，a 正、b 负
C ．1.3 m/s ，a 负、b 正
D ．2.7 m/s ，a 负、b 正
6．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所围的区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体环将受到向上的磁场力作用( )
7．如图所示。

直角三角形导线框abc以大小为V的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？（）
8．下列说法正确的是()
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B．洛伦兹力既不能改变带电粒子的速度，也不能改变带电粒子的动能
C．安培力的方向一定垂直于直导线与磁场方向所确定的平面；洛伦兹力的方向一定垂直于电荷相对于磁场的速度方向与磁场方向所确定的平面。

D．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的合力
9．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()
10．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时()
A．环A有收缩的趋势B．环A有扩张的趋势
C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势
11．两圆环AB置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示的感应电流，则()
A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大
C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大
12．如图所示，相距为d的两水平虚线L1、L2之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd的边长为L(L<d )、质量为m、电阻为R。

现将线圈在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场时的速度和cd边刚离开磁场时的速度相同，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程()
A．线框有一阶段在做匀加速运动B．线框ab边在刚进入磁场时可能做加速运动C．线框ab边在刚穿出磁场时一定是先做减速运动D．线框中产生的热量为mg (d+h+L)
二．填空题（本大题有3小题,每空2分,共18分）
13．A、C两个闭合线圈为同样的导线，均绕成10匝，半径为r A＝2r C，内有如图所示的有理想边界的匀强磁场．若磁场均匀地减小，则A、C环中感应电动势之比E A∶E C＝________，产生的感应电流之比I A∶I C ＝________.
14．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。

如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。

一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。

（1）金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用（铁芯靠近螺线管，磁性增强），则弦被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为（以图象为准，填“向上”或“向下”）。

（2）下列说法不．正确的是
A．金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快
B．金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管中感应电动势也越大
C．若电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，则增减螺线管匝数会起到调节音量的作用（3）若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为：
15．某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置。

线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R’、变阻器R和开关S连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中。

闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。

（1）当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针的偏转方向是_________，乙表指针的偏转方向是________。

（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
（2）闭合开关待电路稳定后再迅速断开开关，乙表的偏转情况是______________(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)
（3）从上述实验可以初步得出结论：。

三．计算题（本大题共4小题,共44分．解答本题时,要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出答案的不给分）
16．(10分)南昌二中第46届田径运动会于2015年10月23日胜利召开。

在运动会开幕式上，一航拍直升机悬停在学校操场上空某处。

该处地磁场的磁感应强度沿竖直方向的分量为B，直升机金属螺旋桨叶片长为L，螺旋桨转动的频率为f，站在地面向上看，螺旋桨作顺时针方向转动。

螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。

如果忽略a到转轴中心线的距离，求每个叶片在转动过程中产生的电动势E，并指出a、b
两点哪一端电势较高。

17．(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如下图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？
18．(12分)相互平行的两根足够长的金属导轨置于水平面上，导轨光滑，间距为d，导轨的左端连接有阻值为R的电阻,导轨自身电阻不计，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,现有一质量为m，电阻不计的金属棒垂直置于导轨上。

（1）若给金属棒以向右的初速度v0,求在金属棒整个运动过程中电阻R上的焦耳热Q1
（2）若给金属棒施加一水平向右的恒力F，已知从金属棒开始运动到稳定运行的过程中，电阻R上的焦耳热为Q2，求此过程中流过R的电量q
19．(12分)如图所示，平行金属板M、N之间加有交变电压，交变电压的最大值为U.紧靠M板处有一粒子源，能源源不断地释放出质量为m、电量为+q的带电粒子，粒子的初速度不计。

N板上有一小孔O与粒子
源正对，带电粒子经电场加速后从小孔O射出进入N板右侧的某匀强磁场区(图中未画出)。

磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，假设M、N间的距离较小，粒子从M板加速到N板的时间远小于板间的交变电压的周期。

已知所有射进磁场的粒子最后都平行于N板射出磁场，求匀强磁场区的最小面积S.
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