武漢市鋼城第四中學(xué)2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題

湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題PAGEPAGE11湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。.每小題只有一項(xiàng)符合題目要求.9～12題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)1.關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（)A．磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著、實(shí)際不存在的，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)B．磁場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)C．磁場(chǎng)的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無(wú)則無(wú)D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致2。光滑的平行導(dǎo)軌（圖中粗線）與電源連接后，傾斜放置，導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒。通電后，導(dǎo)體棒電流垂直紙面向外，在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以使導(dǎo)體棒靜止平衡，下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場(chǎng)，其中一定不能平衡的是（）IIIIIBBBBABCD3．如圖所示，abcd四邊形閉合線框，a、b、c三點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0，L,0)，（L,L,0),（L,0，0）,整個(gè)空間處于沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通入電流I，方向如圖所示，關(guān)于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小，下列敘述中正確的是A．a(chǎn)b邊與bc邊受到的安培力大小相等B．a(chǎn)d邊不受安培力作用C．cd邊與ad邊受到的安培力大小相等D．cd邊受到的安培力最大4．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.為零D.方向垂直于bc邊向下5．如圖，長(zhǎng)為、質(zhì)量為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為.則當(dāng)該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí),其方向?yàn)?）A．沿懸線向下B．正向C．負(fù)向D．正向6．如圖所示,真空中狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界為CD和EF，速度為v的電子從邊界CD外側(cè)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，入射方向跟CD的夾角為θ，已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e,為使電子能從另一邊界EF射出,電子的速率應(yīng)滿足的條件是（）A．B．C．D．7．如圖所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成的。當(dāng)電源接通后，磁場(chǎng)對(duì)流過(guò)炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度。如圖的各俯視圖中正確表示磁場(chǎng)B方向的是8．質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示，下列表述正確的是（)A．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間B．M的速率小于N的速率C．洛倫茲力對(duì)M、N做正功D．M帶負(fù)電，N帶正電二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分,共16分.每小題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)9．如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，由光滑絕緣材料圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的均勻磁場(chǎng)（環(huán)形區(qū)域的寬度非常?。Ｙ|(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。A、B為兩塊中心開(kāi)有小孔的距離很近的極板,原來(lái)電勢(shì)均為零，每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過(guò)A板準(zhǔn)備進(jìn)入AB之間時(shí)，A板電勢(shì)升高為+U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間的電場(chǎng)中得到加速。每當(dāng)粒子離開(kāi)B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零。粒子在電場(chǎng)中一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而在環(huán)形磁場(chǎng)中繞行半徑R不變。（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R）下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子從A板小孔處由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下加速，繞行N圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為NqUB．粒子在繞行的整個(gè)過(guò)程中，每一圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C．粒子繞行第N圈時(shí)所受向心力為D．粒子獲得的最大速度與加速次數(shù)無(wú)關(guān)，由R決定.10.如圖所示為足夠大空間內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中A、B兩物塊疊在一起置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣，A、B接觸面粗糙。自t=0時(shí)刻起用水平恒力F作用在物塊B上，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。右圖圖象的橫軸表示時(shí)間,則縱軸y可以表示（）A．A所受洛倫茲力大小B．A對(duì)B的摩擦力大小C．A對(duì)B壓力大小D．B對(duì)地面壓力大小EBab11．如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一帶電微粒由aEBabA．微粒一定帶負(fù)電B．微粒動(dòng)能一定減小C．微粒的機(jī)械能一定增加D．微粒的電勢(shì)能一定增加12。如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C．桌面受到向右的摩擦力作用D．桌面受到向左的摩擦力作用三、非選擇題（本題共6小題,共60分。）13.（6分）一只電流表的滿偏電流為Ig=3mA，內(nèi)阻為Rg=100Ω,若改裝成量程為I=30mA的電流表，應(yīng)并聯(lián)的電阻阻值為Ω；若將改裝改裝成量程為U=3V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為Ω的電阻.14.（8分）某同學(xué)采用如下圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω，電壓表（0～3V內(nèi)阻約3kΩ),電流表（0~0.6A內(nèi)阻約1.0Ω)，滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω2A）和R2(100Ω0.1A）各一只．（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”）．（2）在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．(3）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U－I圖像,由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V；內(nèi)阻r＝________Ω.15．（7分)在磁場(chǎng)中放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)線長(zhǎng)為1cm，電流為0。5A，所受的磁場(chǎng)力為5×10－4N．求：（1)該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?（2）若將該電流撤去，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度又是多大?（3）若將通電導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行放置，該導(dǎo)體所受到的磁場(chǎng)力多大？16．（10分）如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電源內(nèi)阻不計(jì)，問(wèn)：若導(dǎo)軌光滑,電源電動(dòng)勢(shì)E為多大時(shí)才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?17．(14分)如圖所示，abcd是一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，它是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)橫截面的邊界線．一帶電粒子從ad邊的中點(diǎn)O與ad邊成θ＝30°角且垂直于磁場(chǎng)方向射入．若該帶電粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m(重力不計(jì)）,則該帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)是多少？若要帶電粒子飛行時(shí)間最長(zhǎng),帶電粒子的速度必須符合什么條件？18．（15分）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q帶正電荷的小球靜止在傾角為30°足夠長(zhǎng)的絕緣光滑斜面頂端時(shí)，對(duì)斜面的壓力恰為零,若迅速把電場(chǎng)方向改為豎直向下，則小球能在斜面上滑行多遠(yuǎn)？物理參考答案B；2、C；3、D；4、C；5、A；6、B；7、B；8、D；9、AC；10、CD；11、AC；12、AD；13、11.190014、R11.751.8715．(1）0.1T(2)0.1T（3）0解析(1)根據(jù)公式B＝eq\f（F，IL）得：B＝eq\f(5×10－4,0.01×0。5）T＝0。1T。（2)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，B＝0.1T.（3）電流元平行磁場(chǎng)放置時(shí)，所受磁場(chǎng)力為零，F(xiàn)＝0。16.eq\f(mgRtanθ，Bd）解析由閉合電路歐姆定律得：E＝IR，導(dǎo)體桿受力情況如圖所示，則由共點(diǎn)力平衡條件可得F安＝mgtanθ，F(xiàn)安＝BId，由以上各式可得出E＝eq\f(mgRtanθ,Bd）.17.eq\f（5πm,3qB）v≤eq\f(qBL,3m）解析從題設(shè)的條件中,可知帶電粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用,它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子帶正電,由左手定則可知它將向ab方向偏轉(zhuǎn),帶電粒子可能的軌道如下圖所示(磁場(chǎng)方向沒(méi)有畫(huà)出）,這些軌道的圓心均在與v方向垂直的OM上．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有qvB＝eq\f（mv2,r),r＝eq\f（mv，qB）①運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)＝eq\f（2πr，v）＝eq\f（2πm,qB）②由于帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與半徑和速率均沒(méi)有關(guān)系，這說(shuō)明了它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅與軌跡所對(duì)的圓心角大小有關(guān)．由圖可以發(fā)現(xiàn)帶電粒子從入射邊進(jìn)入，又從入射邊飛出,其軌跡所對(duì)的圓心角最大，那么，帶電粒子從ad邊飛出的軌跡中，與ab相切的軌跡的半徑也就是它所有可能軌跡半徑中的臨界半徑r0：r＞r0，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是變化的，r≤r0,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相同的，也是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的．由上圖可知，三角形O2EF和三角形O2OE均為等腰三角形，所以有∠OO2E＝eq\f(π，3).軌跡所對(duì)的圓心角為a＝2π－eq\f(π,3)＝eq\f(5π，3)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f（Ta,2π）＝eq\f（5πm,3qB）由圖還可以得到r0＋eq\f(r0,2）＝eq\f（L，2），r0＝eq\f（L,3)≥eq\f（mv,qB）得v≤eq\f(qBL，3m)帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)是eq\f（5πm,3qB）;帶電粒子的速度應(yīng)符合條件v≤eq\f（qBL,3m）。18.eq\f(3m2g,2q2B2)解析由分析知：當(dāng)小球靜止在斜面頂端時(shí)，小球受重力mg、電場(chǎng)力Eq，且mg＝Eq，可得E＝eq\f（mg，q)當(dāng)電場(chǎng)反向時(shí)，小球由于受到重力和電場(chǎng)力作用而沿斜面下滑，產(chǎn)生速度,同時(shí)受到洛倫茲力的作用，F(xiàn)＝qvB，方