1、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=,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
2、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()AM 点和 N 点的磁感应强度大小相等，方向相同BM 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
3、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。线圈由位置经位置到位置，且位置和位置都很靠近位置。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 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
4、场 B 的大小和方向为（）A.=mgsinIL,方向垂直斜面向上 B.=mgsinIL,方向垂直水平面向上 C.=mgtanIL,方向竖直向下 D.=mgtanIL,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 BIl 7、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
5、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.2 B.3 C.2 D.4 8、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
6、B.通过狭缝 P 的带电粒子速度为=/C.打在1、2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,
7、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
8、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
9、夹角=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53B.粒子在磁场中运动的最短时间为3C.上边界 ab 上有粒子到达的区域长为(1 36)D.下边界 cd 上有粒子到达的位置离 c 点的最短距离为(23)2三、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 80100 之间。需要测量圆柱体的尺寸和电阻。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。现要测量其电阻的阻值，实验窒提供
10、如下器材 A电流表 A1(量程 50 mA、内阻约 l)B电流表 A2(量程 200 mA、内阻约为 0.2)C电流表 A3(量程 0.6 A、内阻约为 0.1)D定值电阻 R0=30 E滑动变阻器 R(最大阻值约为 10)F电源 E(电动势为 4 V)G开关 S、导线若干 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”)；若 M、N 电表的读数分别为 IM、IN，则 Rx的计算式为 Rx=；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
11、“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 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”）1 2 3 4 5 U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05 I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57 A V P S E r 图 A U/V I/A 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 图 B 1.0 0.8 0 10 5 6 cm(甲)0 5 30 40 25 35 20 45(乙)M E R S 圆柱体 Rx P R0 N 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
12、 B 中作出 U-I 图线（请用刻度尺作图）从图线中得到电源的电动势 E=V，内电阻 r=（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=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
13、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=2，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
14、竖直平面内，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上。y0 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=30角的直线斜向下运动，经过 x 轴上的 a 点进入 y0 的区域后开始做匀速直线运动，经过 y轴上的 b点进入 x0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
15、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18 DBDDCDDD9、ACD 10、CD 11、BC 12、AD13.（答案：5.03(2 分)5.3145.328 (2 分)A1(1 分)A2 (1 分)(INIM)R0IM (2 分)偏大 (2 分)14.（8 分）左 图线如右图 1.46（1.44-1.48），0.73（0.65-0.80）15.【答案】解：（1）由=BS 可得：B=0.0160.20.1 =0.8（2）受到的安培力为：F=BILbc=0.840
16、.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=2由几何知识有=23，有上两式得=32（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 T,则2=2 =2由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为=180 60=120=23所以，粒子在磁场中运动的时间是=23=43917、【答案】解：（1）由 Bqv=m2 可得：粒子运动的半径为：R=（2）依题
17、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=60；因此粒子在磁场中运动的最长时间 t=60360=3（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
18、 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 和洛仑兹力 qvB 做匀速直线运动，所受合力为零。分析受力可知微粒所受电场力一定水平向右，故微粒一定带正电。所以，在第一象限内 E1方向水平向左（或沿 x 轴负方向）。根据平行四边形定则，有 mg=qE1tan解得1=3。（2）带电粒子从 a 点运动到 c 点的过程中，速度大小不变，即动能不变，且重力做功为零，所以从 a 点运动到 c 点的过程中，电场力对带电粒子做功为零。由于带电微粒在第四象限内所受合力为零，因此有 qvBcos=mg带电粒子通过 a 点的水平分速度 vx=vcos=带电粒子在第一象限时的水平加速度 ax
19、=1=3g带电粒子在第一象限运动过程中沿水平方向的位移 x=22=32622。由 P 点到 a 点过程中电场力对带电粒子所做的功 W 电=qE1x=32222因此带电微粒由 P 点运动到 c 点的过程中，电势能的变化量大小 E 电=32222（3）在第三象限内，带电微粒由 b 点到 c 点受重力 mg、电场力 qE3和洛仑兹力 qvB 做匀速圆周运动，一定是重力与电场力平衡，所以有 qE3=mgU/V I/A 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 图 14 1.0 0.8 设带电微粒做匀速圆周运动的半径为 R，根据牛顿第二定律，有 qvB=2带电微粒做匀速圆周运动
20、的周期 T=2=2带电微粒在第三象限运动的轨迹如图所示，连接 bc 弦，因 Oa=Oc，所以abc 为等腰三角形，即Ocb=Oab=30过 b 点做 ab 的垂线，与 x 轴交于 d 点，因Oba=60，所以Obd=30，因此bcd为等腰三角形，bc 弦的垂直平分线必交于 x 轴上的 d 点，即 d 点为轨迹圆的圆心。所以带电粒子在第四象限运动的位移 xab=Rcot=3R其在第四象限运动的时间 t1=3由上述几何关系可知，带电微粒在第三象限做匀速圆周运动转过的圆心角为 120，即转过13圆周，所以从 b 到 c 的运动时间 t2=3=23因此从 a 点运动到 c 点的时间 t=t1+t2=3+23=(3+23)。答：（1）第一象限电场的电场强度 E1的大小1=3，方向水平向左。（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为32222。（3）带电微粒从 a 点运动到 c 点所经历的时间为(3+23)。