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(實驗部)

安平中學(xué)2023—2023學(xué)年上學(xué)期第二次月考實驗部高二物理試題(考試時間:90分鐘分值:110分)一、選擇題：本題共16個小題，有的小題只有一項符合題目要求，有的小題有多項符合題目要求.全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分.滿分共64分.1.磁場中某區(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)強度的大小不等，D.a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，2.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，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點沿垂直于紙面的方向向外運動，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直導(dǎo)線，通入的電流強度分別為1A、2A、1A，②的電流方向為c→d且受到安培力的合力方向水平向右，則()A．①的電流方向為a→bB．③的電流方向為e→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.在地球赤道上進行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場磁感應(yīng)強度大小為B0。將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度的大小應(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點為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強磁場方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強度為2A的恒定電流時，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運動．已知N、P為導(dǎo)軌上的兩點，ON豎直、OP水平，且MN＝OP＝1m，g取10m/s2，則（）A．金屬細(xì)桿開始運動時的加速度大小為5m/s2B．金屬細(xì)桿運動到P點時的速度大小為5m/sC．金屬細(xì)桿運動到P點時的向心加速度大小為10m/s2D．金屬細(xì)桿運動到P點時對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磁場，磁感應(yīng)強度為B、半徑為R,AB和CD為圓的兩條直徑，夾角為QUOTE錯誤！未找到引用源。=30°，現(xiàn)從A點沿垂直CD方向入射一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，該粒子將會從B點離開磁場區(qū)域，不計粒子重力，則粒子入射的速度v0大小為（）A.QUOTE錯誤！未找到引用源。B.QUOTE錯誤！未找到引用源。C.QUOTE錯誤！未找到引用源。D.QUOTE錯誤！未找到引用源。7.薄鋁板將同一勻強磁場分成Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，高速帶電粒子可穿過鋁板一次，在兩個區(qū)域運動的軌跡如圖，半徑R1＞R2，假定穿過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)域的運動時間相同C．在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運動加速度相同D．從區(qū)域Ⅱ穿過鋁板運動到區(qū)域Ⅰ8.一個回旋加速器，保持外加磁場的磁感應(yīng)強度不變，對質(zhì)子（H）加速時，可把質(zhì)子的速度加到最大為v1，所用電場頻率為f1；對α粒子（He）加速時，可把α粒子的速度加速到最大為v2，所用電場頻率為f2，在不考慮相對論效應(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處在勻強磁場中，磁場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，的勻強磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，一個質(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。不計粒子重力，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，在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，三個相同帶正電的粒子，比荷為先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域，粒子在運動過程中只受磁場力作用；已知編號為①的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域；編號為②的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域；編號為③的粒子從ED邊上的某一點垂直邊界飛出磁場區(qū)域；則()A.編號為①的粒子進入磁場區(qū)域的初速度大小為B.編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間C.編號為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點的距離D.三個粒子在磁場內(nèi)運動的時間依次減少并且比值為4:2:112.關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體相對磁場運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．閉合電路在磁場中作切割磁感線運動，電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．導(dǎo)體作切割磁感線運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流13.關(guān)于對楞次定律的理解，下面說法中正確的是（）A．感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相同B．感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁碭方向相反C．感應(yīng)電流的磁場方向可以跟原磁場方向相同，也可以相反D．感應(yīng)電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量14.（多選）如圖所示，一豎直長直導(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B．線圈豎直向下平動C．線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動D．線圈向左平動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條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計，則銅環(huán)在運動過程中，下列說法正確的是（）A、圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于；圓環(huán)在磁鐵的下方時，加速度大于B、圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于；圓環(huán)在磁鐵的下方時，加速度小于C、圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度大于；圓環(huán)在磁鐵的下方時，加速度等于D、圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度大于；圓環(huán)在磁鐵的下方時，加速度小于二.計算題：（本題共3個小題，共46分.要求寫出必要的答題過程.）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)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(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)軌接觸的兩點間的電阻R=1Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，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?。唬?）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)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場．大量質(zhì)量為m、電量為＋q的帶電粒子以不同的速率從P點沿各個方向射入磁場區(qū)域，不計粒子重力及其相互作用．（1）若某帶電粒子從P點沿PO方向射入磁場，恰好未能進入內(nèi)部圓形區(qū)域，求該粒子在磁場中運動的時間；（2）若有些帶電粒子第一次穿過磁場后恰能經(jīng)過O點，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正對著放置，s1、s2分別為M、N板上的小孔，s1、s2、O三點共線，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)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場．D為收集板，板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R，板兩端點的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)s1進入M、N間的電場后，通過s2進入磁場．粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計．（1）當(dāng)M、N間的電壓為U時，求粒子進入磁場時速度的大小υ；（2）若粒子恰好打在收集板D的中點上，求M、N間的電壓值U0；（3）當(dāng)M、N間的電壓不同時，粒子從s1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同，求t的最小值高二物理答案（實驗部）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）該粒子恰好沒有進入內(nèi)部圓形區(qū)域，說明粒子軌跡與內(nèi)圓相切，設(shè)粒子做圓周運動的半徑為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°又由粒子在磁場中運動周期為③粒子在磁場中運動的時間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)粒子做圓周運動的半徑為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）