1、河北省安平中学2020-2021学年高二物理上学期第三次月考试题一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1、如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。下列判断正确的是A.该粒子带负电 B.粒子在M点的速度大于N点的速度C.粒子在M点的加速度大于N点的加速度 D.粒子在M点的电势能大于N点的电势能2、我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，不久的将来中国人将真正实现飞天梦，进入那神秘的广寒宫假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是
2、()A. 直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B. 将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C. 将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D. 将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零3、在如图所示的电路中，R110，R220，滑动变阻器R的阻值为050，当滑动触头P由a向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是A.逐渐变亮 B.逐渐变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮4、如图所示，空间的某个复合场区域内存在
3、着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的边界进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为Ek，则()。 A. 若撤去磁场B，质子穿过场区时间大于tB. 若撤去电场E，质子穿过场区时间等于tC. 若撤去磁场B，质子穿出场区时动能大于EkD. 若撤去电场E，质子穿出场区时动能大于Ek5、如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以相同的速度v(速度方向与边界的夹角分别为30、60)从宽度为d的有界匀强磁场的左边界上的O点射入磁场，又恰好都不从右边界飞出，则下列说法中正确的是() A. A、B两粒子在磁场
4、中做圆周运动的半径之比为1 B. A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为(2 )3C. A、B两粒子的比荷之比为 1D. A、B两粒子的比荷之比为(2 )36、在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”。“极光”是由太阳发射的高速带电粒子（重力不计）受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在南极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），则关于弧状极光的弯曲程度下列说法正确的是（）A. 轨迹半径逐渐减小 B. 轨迹半径先增大后
5、减小C. 轨迹半径先减小后增大 D. 轨迹半径逐渐增大7、已知通入电流为I的长直导线在周围某点产生的磁感应强度B与该点到导线间的距离r的关系为B=k 。如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面上运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是()。 A. B. C. D. 8、如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为弧AC中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，A、C两处电流垂直纸面向里，D处电流垂直纸面向外，整个空间再加一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁
6、感应强度刚好为零，如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为()。A. BB. 2 B C. 2BD. 0二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分。9、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置-电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是（ ）A. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流B. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流C. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向10
7、、图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是（）A在Ekt图中应有t4t3=t3t2=t2t1B高频电源的变化周期应该等于tntn2C要使粒子获得的最大动能增大，可以增大电源电压D在磁感应强度B、“D”形盒半径、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大11、如图所示，在MNPQ区域内有竖直向上的匀强电场和沿水平方向的匀强磁场。现有带电粒子a、b均从边界MN上的A点垂
8、直于MN进入该区域，并恰好都能做匀速圆周运动，则下列说法正确的是() A. 粒子可能从NP边界射出B. 如果两粒子都从MN边界射出，则它们在该区域的运动时间一定相等C. 如果两粒子都从MN边界射出，则它们在该区域运动的轨道半径一定相等D. 带电粒子a、b在该区域内运动的过程中，它们的电势能都减少12、一质量为m、带电荷量为q的小物块从倾角为 的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。若带电小物块下滑的某时刻对斜面的作用力恰好为零，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是() A. 小物块一定带正电B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C. 小
9、物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D. 当小物块对斜面压力为零时，物块的速率为 三、非选择题:本题共6个小题，共60分13（5分）在“研究电磁感应现象”的实验中，先要按图甲连接，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系，接着按图乙将该电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，则S闭合后将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针 （填动，不动），若将线圈A放在B中不动时，指针 （填动，不动），若将线圈A从B中抽出，电流表指针将 （填动，不动），从该实验的探究可以得到的结论是：只要穿过闭合线圈中的 变化，会产生感应电流1
10、4、(10分) 使用多用电表测量电阻时,多用电表的内部电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个表头串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为3V的电压表(电阻很大),滑动变阻器,导线若干。实验时,将多用电表的选择开关调至欧姆“1”挡,调节欧姆调零旋钮,使指针指向0,将滑动变阻器接入电路中的阻值调至最大。(1)实验电路图如图甲所示,电压表“+”“-”已经标出,若两电表均正常工作,则多用电表左表笔为_(填“红”或“黑”)色。(2)若适当调节滑动变阻器接入电路的阻值,滑片位于某位置时多用电表的示数如图乙所示,则多用电表
11、的读数为_。(3)现采用图甲的电路测量多用电表的等效电动势E和等效内阻表示多用电表的读数,U表示电压表的读数。实验中通过多次改变滑动变阻器接入电路中的阻值,从电压表上读出相应的示数U,发现U与R不成线性关系,根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线,如图丙所示,若直线的斜率为k,直线在坐标轴上的截距为b,则该多用电表的等效电动势_,等效内阻_。(用表示)(4)用此多用电表测电阻,实验操作正确,则用欧姆“1”挡测20的电阻时流过表头的电流_(选填“大于”或“小于”)用欧姆“10”挡测150的电阻时流过表头的电流。15、(8分)竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B1.1T，管道半
12、径R0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球(可视为质点)，其电荷量为104C(g取10m/s2)，小球滑到Q处时的速度大小为多大？若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少？(g10m/s2)16、(10分)如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角，导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，导轨间的距离在导轨所在空间内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻，导体棒恰好能静止金属导轨电阻不计取求：受到的安培力大小；受到的摩擦力大小1
13、7.（12分） 如图5所示，有一直角三角形OAC，OC长为12cm，C30，AC上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B11T，OA左侧也存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B2未知，一质量为m81010kg、电荷量q1104C的带正电粒子从C点以垂直于OC的速度v进入磁场，恰好经A点到达O点，不计粒子重力，求：图5(1)未知匀强磁场的磁感应强度B2的大小；(2)粒子在磁场中从C点经A点到达O点运动的总时间18、(15分) 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限内有沿 y轴方向的匀强电场，第象限有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、带电荷量为 q的粒子(不计重力)以初速度v
14、0沿 x轴方向从坐标为(3l，l)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴正方向夹角为45，不计重力，求： (1)粒子从O点射出时的速度大小v。(2)电场强度E的大小。(3)粒子从P点运动到O点所用的时间。高二物理试题答案1、D 2、C 3、B 4、C 5、D 6、 A 7、B 8、B9. ABC 10.AB 11、 BD 12、BD三、非选择题:本题共6个小题，共60分13、(5分)动；不动；动； 磁通量14、(10分) (1)黑(2)18(3);(4)小于15、(8分)解析：小球在管道中受重力、洛伦兹力和轨道的作用力，而只有重力对小球做功，由动能定理得：mg2R
15、mvmv，解得vQ6m/s在Q处弹力为零，则洛伦兹力和重力的合力提供向心力，有qvQBmgm解得m1.2105kg16答案:（1）0.40N（2）0.16N（1）先根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流。由公式F安=ILB求解安培力大小；（2）导体棒处于静止状态，合力为零，根据平衡条件列式求解摩擦力的大小。(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有： 导体棒受到的安培力： (2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力： 由于小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得： 解得：17.（12分） (1)2T(2)8106s解析(1)粒子在磁场B1中做匀速圆周运动
16、，画出运动的轨迹如图，其圆心为O1，设轨迹半径为r1，则O1ACO1CA30所以：AO1O2O1CA60，粒子的偏转角是120由几何关系得：r1r1cos60所以：r112cm8cm由洛伦兹力提供向心力得：qvB1m所以：v1.0104m/s粒子在磁场B2中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹如图，其圆心为O2，设轨迹半径为r2，则2r2cosOAO12r2cos30r2所以：r2tan3012cm4cm由洛伦兹力提供向心力得：qvB2m，所以：B2代入数据得：B22T(2)粒子在磁场B1中运动的周期：T1由偏转角与偏转时间的关系得：t1T1粒子在磁场B2中运动的周期：T2由图可知，粒子在磁场B2中
17、偏转的角度也为120所以：t2T2粒子在磁场中运动的总时间：tt1t2代入数据得：t8106s18、(15分) (1)带电粒子在电场中做类平抛运动，由Q点进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，最终由O点射出。(轨迹如图所示)根据对称性可知，粒子在Q点时的速度大小与粒子在O点的速度大小相等，均为v，方向与 x轴方向成45角，则有vcos 45 v0解得v v0。(2)在P到Q过程中，由动能定理得qEl mv2 m 解得E 。(3)设粒子在电场中运动的时间为t1，则有l a 解得t1 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系3l v0t1r 粒子在磁场中的运动时间为t2 解得t2 由以上各式联立求得粒子在由P到O过程中的总时间T t1 t2 (2 ) 。