江西省南昌市第十九名校2022-2023学年高二下学期物理3月月考试卷

试卷更新日期：2024-07-04 类型：月考试卷

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一、选择题（1-9题为单选题，每题4分；10-12题为多选题，每题有两个或三个正确选项，每题6分，漏选得3分，共计54分）

1. 某实验小组同学采用图甲装置研究光的干涉现象，两狭缝 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 间距离d及各自宽度m均可调，狭缝到光屏的距离为L。用不同的单色光垂直照射狭缝，得到如图乙所示的干涉条纹。下列说法正确的是（　　）

A、在d、L相同条件下，照射光的频率越高，形成的干涉亮条纹越宽 B、若遮住 $S_{1}$ ，用红光照射 $S_{2}$ ，减小 $S_{2}$ 的宽度m，光屏上的中央亮条纹变宽 C、若同时用红光和蓝光分别照射 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，光屏上将得到红蓝相间的干涉彩色条纹 D、用红光照射两条狭缝时，若狭缝 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 到光屏上 $P_{1}$ 点的路程差为红光波长的3.5倍， $P_{1}$ 点处一定是亮条纹

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2. 如图所示，玻璃球的半径为R，球心为O，玻璃球的对称轴 $O_{1} O_{2}$ 与足够大的屏幕垂直于 $O_{2}$ 点，O、 $O_{2}$ 两点间的距离为2R。一束单色光沿图示方向以入射角 $θ = 6 0^{∘}$ 射入球内，经折射从 $P^{'}$ 点平行于 $O_{1} O_{2}$ 射出，在屏上留下光斑P，则玻璃对该单色光的折射率为（　　）

A、 $\sqrt{3}$ B、 $\sqrt{2}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ D、 $\sqrt{5}$

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3. 如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的（　　）

A、丝线的拉力等于G B、丝线的拉力小于G C、从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D、从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动

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4. 如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF = 30°，已知磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，F处有一粒子源，沿FG方向发射出大量带正电荷q的同种粒子，粒子质量为m，粒子的初速度大小可调，则粒子从F射入磁场到EG边（EG边无磁场）离开磁场所用时间不可能为（）

A、 $\frac{6 π m}{7 q B}$ B、 $\frac{5 π m}{6 q B}$ C、 $\frac{2 π m}{3 q B}$ D、 $\frac{π m}{2 q B}$

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5. 将一根粗细均匀的硬质合金丝制成半径为r的圆形导线框，P、Q两点接入电路，电流表示数为I，范围足够大的匀强磁场垂直于导线框平面，磁感应强度大小为B，则线框所受安培力大小为（）

A、0 B、 $\sqrt{2} B I r$ C、 $\frac{3}{4} π B I r$ D、 $\frac{\sqrt{2}}{2} B I r$

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6. 如图所示，金属杆 $a b$ 的质量为 $m$ ，通过的电流为 $I$ ，处在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为 $θ$ 斜向下，且与 $a b$ 杆垂直，金属杆 $a b$ 始终静止于水平导轨上且与导轨接触良好，导轨间距离为 $l$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、金属杆所受安培力大小为 $B I l s i n θ$ B、金属杆所受安培力方向水平向右 C、导轨对金属杆的支持力大小为 $m g + B I l c o s θ$ D、导轨对金属杆的摩擦力大小为 $B I l c o s θ$

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7. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（）

A、增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度会增大 B、粒子第一次在 $D_{2}$ 中的运动时间大于第二次在 $D_{2}$ 中的运动时间 C、粒子第一次与第二次在 $D_{2}$ 磁场中运动的轨道半径之比为 $1 : 3$ D、若仅将粒子的电荷量变为 $\frac{q}{2}$ ，则交流电源频率应变为原来的 $\frac{1}{2}$ 倍

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8. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）

A、甲图中，只有速度为 $v_{0} = \frac{E}{B}$ 的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B、乙图中，带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C、丙图中，自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧电势高 D、丁图中，发电机产生的电流从上往下通过电阻R

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9. 如图所示，垂直纸面的匀强磁场中固定一倾斜绝缘粗糙细杆，杆上套有带正电的小球P，小球P由静止开始向下滑动，磁场区域足够大，杆足够长，在运动的过程中小球P的最大速度为v₀。则下列说法正确的是（）

A、小球P所受洛仑兹力先增大后减小 B、小球P先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动 C、当小球P的速度 $v = \frac{m g c o s θ}{q B}$ 时，小球加速度最大 D、当小球P的速度 $v = \frac{1}{2} v_{0}$ 时，小球加速度最大

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10. 一束光从空气射向折射率n= $\sqrt{2}$ 的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则（　　）

A、当入射角i=0°时会发生折射现象 B、无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45° C、欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射 D、当入射角大于临界角时，会发生全反射

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11. 如图所示的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，同一粒子先后以不同速率从同一点正对圆心O射入磁场，分别从a、b两点射出，下列说法正确的是（　　）

A、a点射出的粒子运动半径较小 B、a点射出的粒子速率较大 C、b点射出的粒子运动时间较长 D、b点射出的粒子速度方向反向延长线过O点

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12. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里。一可视为质点，质量为m、电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A点无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑至轨道右侧的D点。若轨道的两端等高，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A、小球在C点对轨道的压力大小为 $q B \sqrt{2 g R}$ B、小球在C点对轨道的压力大小为 $3 m g - q B \sqrt{2 g R}$ C、小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变 D、小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大

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二、解答题（8分+12分+12分+14分=46分）

13. 如图所示，两平行光滑导轨相距为 $d = 20 c m$ ，金属棒 $M N$ 的质量为 $m = 10 g$ ，电阻 $R = 8 Ω$ ，匀强磁场的磁感应强度 $B = 0.8 T$ ，方向竖直向下，电源电动势 $E = 10 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，当电键K闭合时， $M N$ 恰好平衡，设 $θ = 45 °$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、金属棒 $M N$ 所受的安培力；

(2)、变阻器 $R_{1}$ 接入电路中的阻值。

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14. 相邻的匀强电场区域和匀强磁场区域宽度均为d，电场在纸平面内，且方向竖直向而磁场方向垂直纸面向里，一带正电粒子从O点以速度v₀沿垂直电场方向进入电场，在电场力的作用下发生偏转，然后从A点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半，当粒子从C点（A、C两点图中未标出）穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，带电粒子重力不计）求：

(1)、粒子从C点穿出磁场时的速度v；

(2)、电场强度E和磁感应强度B的比值 $\frac{E}{B}$ 。

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15. 如图所示，质量为m、带电荷量为+q的液滴以速度v沿与水平方向成θ=45°角的方向斜向上进入正交的足够大的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴在场区做直线运动.重力加速度为g.

(1)、电场强度E和磁感应强度B分别为多大?

(2)、当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而对磁场产生的影响，求液滴从A点到达与A点位于同一水平线上的C点(图中未画出)所用的时间.

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16. 如图，在空间中有一坐标系xOy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和II，直线OP是它们的边界，区域I中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域II中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内，边界上的P点坐标为（4L，3L）．一质量为m，电荷量为q的带正粒子从P点平行于y轴负方向射入区域I，经过一段时间后，粒子恰好经过原点O，忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

(1)、粒子从P点运动到O点的时间至少为多少？

(2)、粒子的速度大小可能是多少？

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