福建省晋江市养正中学2019-2020学年高二物理上学期第二次月考试题（PDF）

2019年秋季养正中学高二（上）第二次月考试卷（物理选考）总分100分考试时间90分钟日期2019.12.5命题者：王美玉审核者：苏建华一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题意，选对得4分，有选错或不选得0分）1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（）A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.根据定义式𝐵=𝐹𝐼𝐿,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比。则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D、若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直于MN向下3、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内。线圈由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在这个过程中，线圈中的磁通量()A.是增加的B.是减少的C.先增加,后减少D.先减少,后增加4、把圆形导线圈用细线挂在通电直导线附近，使两者在同一竖直平面内，其中直导线固定，线圈可以自由活动，如图所示。当圆线圈中通入图示方向的电流时，线圈将（）A.发生转动,同时靠近直导线B.发生转动,同时离开直导线C.远离直导线D.靠近直导线5、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）A.𝐵=mgsinαIL,方向垂直斜面向上B.𝐵=mgsinαIL,方向垂直水平面向上C.𝐵=mgtanαIL,方向竖直向下D.𝐵=mgtanαIL,方向水平向左6、如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则()A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针转动D.a、b导线受到的安培力大小总为BIl7、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q0).粒子沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A.𝑚𝑣2𝑞𝐵B.√3𝑚𝑣𝑞𝐵C.2𝑚𝑣𝑞𝐵D.4𝑚𝑣𝑞𝐵8、如图所示，速度选择器中磁感应强度大小为B和电场强度大小为E，两者相互垂直｡一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B′的匀强磁场，最后打在平板S的D1D2上，不计粒子重力，则()A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.通过狭缝P的带电粒子速度为𝑣=𝐵/𝐸C.打在𝐷1、𝐷2处的粒子在磁场中运动的时间都相同D.带电粒子打在平板S上的位置越靠近P,粒子的比荷越大二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题多个选项符合题意。全选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）9、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时()A.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C.若将导线移至磁铁中点的正上方,电流反向,磁铁对桌面的压力会减小D.若将导线移至磁铁中点的正上方,磁铁不受摩擦力10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.回旋加速器的加速电压越大,带电粒子获得的最大动能越大C.利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RD.粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功一样多11、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内打出的污水体积），下列说法中正确的是（）A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多无关C.电压表的示数与污水中离子浓度无关D.污水流量Q与U成正比,与a、b、c无关C.12、如图所示边长为L的正方形abcd内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射入磁场，速度方向与ad边夹角𝜃=30∘，已知粒子质量为m、电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计.则()A.粒子在磁场中运动的最长时间为5𝜋𝑚3𝑞𝐵B.粒子在磁场中运动的最短时间为𝜋𝑚3𝑞𝐵C.上边界ab上有粒子到达的区域长为(1−√36)𝐿D.下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为(2−√3)𝐿2三、实验题（本题共18分。13题10分、14题8分）13、某研究性学习小组要测量一个圆柱体的电阻率，其阻值在80Ω～100Ω之间。需要测量圆柱体的尺寸和电阻。Ⅰ分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(甲)和如图(乙)所示，长度为________cm，直径为________mm。Ⅱ现要测量其电阻的阻值，实验窒提供如下器材A．电流表A1(量程50mA、内阻约lΩ)B．电流表A2(量程200mA、内阻约为0.2Ω)C．电流表A3(量程0.6A、内阻约为0.1Ω)D．定值电阻R0=30ΩE．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)F．电源E(电动势为4V)G．开关S、导线若干①某同学设计了一个测量电阻Rx的实验电路，如图所示。为保证测量时电流表读数不小于其量程的13，M、N两处的电流表应分别选用：M为，N为(选填“A1”、“A2”或“A3”)；②若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=；③考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值。(选填“偏大”或“偏小”)14.（8分）某同学用如图A所示的电路来测定电池的电动势和内阻．①为了安全，开关闭合前，移动滑动变阻器的滑片应滑在端（填“左”或“右”）．12345U/V1.371.321.241.101.05I/A0.120.200.310.500.57AVPSEr图AU/VI/A00.20.40.60.81.01.21.41.6图B1.00.801056cm(甲)05304025352045(乙)MERS圆柱体RxPR0N②该同学测得如上表所示的五组数据．根据数据在答题卡中的图B中作出U-I图线．（请用刻度尺作图）③从图线中得到电源的电动势E=V，内电阻r=Ω．（精确到小数点后面两位）四、计算题（本题共34分，16题4分，17题8分，18题10分，19题12分）15、如图所示，矩形线圈abcd置于匀强磁场中，线圈平面和磁场垂直．ab=cd=0.2m，bc=ad=0.1m．线圈中的电流强度I=4.0A，方向如图．已知穿过线框的磁通量φ=0.016Wb．求：（1）匀强磁场的磁感强度B=？（2）底边bc所受磁场力的大小和方向？16、一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：（1）判断粒子的电性；（2）匀强磁场的磁感应强度B；（3）带电粒子在磁场中的运动时间是多少？17、如图所示的圆形区域内有匀强磁场，其边界跟y轴在坐标原点O处相切；磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，在O处有一放射源可沿纸面向y轴右侧各个方向均匀射出速率均为v的带电粒子；已知带电粒子质量为m，电荷量q，圆形磁场区域的半径r=𝑚𝑣2𝐵𝑞，求：（1）带电粒子在磁场中的运动半径为多少？（2）粒子在磁场中运动的最长时间为多少？（3）从上半个圆离开磁场的带电粒子占总粒子的比例为多少？18.如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。y＜0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场（图中未画出）；第四象限有与x轴同方向的匀强电场；第三象限也存在着匀强电场（图中未画出）．一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放，恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动，经过x轴上的a点进入y＜0的区域后开始做匀速直线运动，经过y轴上的b点进入x＜0的区域后做匀速圆周运动，最后通过x轴上的c点，且Oa=Oc．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：（1）第一象限电场的电场强度E1的大小及方向；（2）带电微粒由P点运动到c点的过程中，其电势能的变化量大小；（3）带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。答案和解析1—8DBDDCDDD9、ACD10、CD11、BC12、AD13.（答案：Ⅰ5.03(2分)5.314－5.328(2分)Ⅱ①A1(1分)A2(1分)②(IN－IM)R0IM(2分)③偏大(2分)14.（8分）①左②图线如右图③1.46（1.44-1.48），0.73（0.65-0.80）15.【答案】解：（1）由φ=BS可得：B=𝜑𝑆=0.0160.2×0.1𝑇=0.8𝑇（2）受到的安培力为：F=BILbc=0.8×4×0.1N=0.32N由左手定则可知安培力向上答：（1）匀强磁场的磁感强度为0.8T（2）底边bc所受磁场力的大小为0.32N，方向向上16.【答案】（1）根据轨迹偏转方向确定粒子受力向左上方，再由左手定则判断粒子电性为负电；(2)设磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。由𝐵𝑞𝑣=𝑚𝑣2𝑟由几何知识有𝑟=𝑎𝑐𝑜𝑠𝜃=2𝑎√3，有上两式得𝐵=√3𝑚𝑣2𝑎𝑞（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,则2𝜋𝑟𝑣=2𝜋𝑣×𝑚𝑣𝑞𝐵=2𝜋𝑚𝑞𝐵由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为𝜃=180°−60°=120°=2𝜋3所以，粒子在磁场中运动的时间是𝑡=23𝜋𝑟𝑣=4√3𝑎𝜋9𝑣17、【答案】解：（1）由Bqv=m𝑣2𝑟可得：粒子运动的半径为：R=𝑚𝑣𝐵𝑞（2）依题意可知，R=2r；粒子在磁场中作圆周运动，轨迹圆与磁场圆相交的弦最长时对应的圆心角最大；由图可知当公共弦为磁场圆的直径圆心角最大，如图所示；由图可知，轨迹圆在磁场中转过的圆心角为α=60°；因此粒子在磁场中运动的最长时间t=60360𝑇=𝜋𝑚3𝑞𝐵（3）有图可得，粒子经过x轴上距O点R处的点时开始从上半圆离开磁场，此时粒子的速度方向与y轴负方向成300，所以速度从此方向开始逆时针转过1200的粒子均从上半圆离开磁场，故它们占总数的2/3.18.【答案】解：（1）在第一象限内，带电微粒从静止开始沿Pa做匀加速直线运动，受重力mg和电场力qE1的合力一定沿Pa方向，电场力qE1一定水平向左。带电微粒在第四象限内受重力mg、电场力qE2和洛仑兹