河北省安平中學(xué)2023-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期第二次月考試題(實(shí)驗(yàn)部)

安平中學(xué)2023—2023學(xué)年上學(xué)期第二次月考實(shí)驗(yàn)部高二物理試題(考試時(shí)間:90分鐘分值:110分)一、選擇題：本題共16個(gè)小題，有的小題只有一項(xiàng)符合題目要求，有的小題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分.滿分共64分.1.磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大B．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小C.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，D.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，2.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是()A．向上B．向下C．向左D．向右3.（多選）在同一平面內(nèi)有①、②、③三根等間距平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通入的電流強(qiáng)度分別為1A、2A、1A，②的電流方向?yàn)閏→d且受到安培力的合力方向水平向右，則()A．①的電流方向?yàn)閍→bB．③的電流方向?yàn)閑→fC．①受到安培力的合力方向水平向左D．③受到安培力的合力方向水平向左4.在地球赤道上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用磁傳感器測(cè)得赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。將一條形磁鐵固定在P點(diǎn)附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為(可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合)()A．B1－B0 B．B1＋B0C.eq\r(B02＋B12)D.eq\r(2B02＋B12－2B0B1)5.如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動(dòng)．已知N、P為導(dǎo)軌上的兩點(diǎn)，ON豎直、OP水平，且MN＝OP＝1m，g取10m/s2，則（）A．金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為5m/s2B．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sC．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10m/s2D．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為0.75N6.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、半徑為R,AB和CD為圓的兩條直徑，夾角為QUOTE錯(cuò)誤！未找到引用源。=30°，現(xiàn)從A點(diǎn)沿垂直CD方向入射一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，該粒子將會(huì)從B點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力，則粒子入射的速度v0大小為（）A.QUOTE錯(cuò)誤！未找到引用源。B.QUOTE錯(cuò)誤！未找到引用源。C.QUOTE錯(cuò)誤！未找到引用源。D.QUOTE錯(cuò)誤！未找到引用源。7.薄鋁板將同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分成Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，高速帶電粒子可穿過(guò)鋁板一次，在兩個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，半徑R1＞R2，假定穿過(guò)鋁板前后粒子電量保持不變，則該粒子()A．帶正電B．在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C．在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)加速度相同D．從區(qū)域Ⅱ穿過(guò)鋁板運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅰ8.一個(gè)回旋加速器，保持外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，對(duì)質(zhì)子（H）加速時(shí)，可把質(zhì)子的速度加到最大為v1，所用電場(chǎng)頻率為f1；對(duì)α粒子（He）加速時(shí)，可把α粒子的速度加速到最大為v2，所用電場(chǎng)頻率為f2，在不考慮相對(duì)論效應(yīng)的情況下有（）A．v1=2v2，f1=2f2B．C．D．9.通電閉合直角三角形線框abc處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，電流方向如圖所示，那么三角形線框受到的磁場(chǎng)力的合力為（）A．方向垂直于ab邊斜向上 B．方向垂直于ac邊斜向上C．方向垂直于bc邊向下 D．為零10.（多選）如圖所示，左右邊界分別為，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微觀粒子，沿與左邊界成=45°方向以速度垂直射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，欲使粒子不從邊界射出，的最大值可能是（）A、B、C、D、11.（多選）如圖所示，在一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)相同帶正電的粒子，比荷為先后從A點(diǎn)沿AD方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受磁場(chǎng)力作用；已知編號(hào)為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場(chǎng)區(qū)域；編號(hào)為②的粒子恰好從E點(diǎn)飛出磁場(chǎng)區(qū)域；編號(hào)為③的粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場(chǎng)區(qū)域；則()A.編號(hào)為①的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的初速度大小為B.編號(hào)為②的粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.編號(hào)為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點(diǎn)的距離D.三個(gè)粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依次減少并且比值為4:2:112.關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．閉合電路在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流13.關(guān)于對(duì)楞次定律的理解，下面說(shuō)法中正確的是（）A．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，總是跟原磁場(chǎng)方向相同B．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，總是跟原磁碭方向相反C．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可以跟原磁場(chǎng)方向相同，也可以相反D．感應(yīng)電流的方向總是要使它的磁場(chǎng)阻礙原來(lái)的磁通量14.（多選）如圖所示，一豎直長(zhǎng)直導(dǎo)線旁邊同一平面內(nèi)有一矩形線圈abcd，導(dǎo)線中通有豎直向上的電流。下列操作瞬間，能在線圈中產(chǎn)生沿abcda方向電流的是（）A．線圈向右平動(dòng)B．線圈豎直向下平動(dòng)C．線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．線圈向左平動(dòng)15.（多選）如圖所示，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有（）閉合電鍵KB．閉合電鍵K后，把R的滑片右移C．閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出D．閉合電鍵K后，把Q靠近P16.如圖所示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落通過(guò)條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計(jì)，則銅環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A、圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于；圓環(huán)在磁鐵的下方時(shí)，加速度大于B、圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于；圓環(huán)在磁鐵的下方時(shí)，加速度小于C、圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于；圓環(huán)在磁鐵的下方時(shí)，加速度等于D、圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于；圓環(huán)在磁鐵的下方時(shí)，加速度小于二.計(jì)算題：（本題共3個(gè)小題，共46分.要求寫出必要的答題過(guò)程.）17.（8分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=1Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大??；（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大?。?8.（16分）如圖所示，兩同心圓圓心為O，半徑分別為r和2r，在它們圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．大量質(zhì)量為m、電量為＋q的帶電粒子以不同的速率從P點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力及其相互作用．（1）若某帶電粒子從P點(diǎn)沿PO方向射入磁場(chǎng)，恰好未能進(jìn)入內(nèi)部圓形區(qū)域，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）若有些帶電粒子第一次穿過(guò)磁場(chǎng)后恰能經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，求這些粒子中最小的入射速率．19.（22分）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)著放置，s1、s2分別為M、N板上的小孔，s1、s2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且s2O=R．以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)后，通過(guò)s2進(jìn)入磁場(chǎng)．粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)．（1）當(dāng)M、N間的電壓為U時(shí)，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小υ；（2）若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U0；（3）當(dāng)M、N間的電壓不同時(shí)，粒子從s1到打在D上經(jīng)歷的時(shí)間t會(huì)不同，求t的最小值高二物理答案（實(shí)驗(yàn)部）選擇題：每題4分，部分2分，共64分C2.B3.BCD4.D5.D6.D7.B8.A9.D10.AC11.ACD12.B13.C14.AC15.AD16.B17.（8分）解：（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I==A=2A導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N（2）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力：F1=mgsin37°=0.04×10×0.6N=0.24N由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒沿斜面向下的摩擦力f，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得：mgsin37°+f=F安解得：f=F安﹣mgsin37°=（0.40﹣0.24）N=0.16N18.（16分）（1）該粒子恰好沒有進(jìn)入內(nèi)部圓形區(qū)域，說(shuō)明粒子軌跡與內(nèi)圓相切，設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，圓心O1，軌跡如圖，則有：（R1+r）2=R12+（2r）2①設(shè)粒子偏轉(zhuǎn)角為θ，由幾何關(guān)系可得②由①～②解得θ=106°又由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為③粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間④由①～④得：（2）最小速率的帶電粒子應(yīng)與大圓相切入射，軌跡如圖所示，設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，圓心O2，粒子速度為v，則由幾何關(guān)系得：（2r－R2）2=R22+r2⑤由牛頓第二定律可得：⑥由⑤和⑥式解得：19.（22分）【答案】（1）（2）