黑龍江省哈爾濱市賓縣第二中學2024-2025學年高二物理上學期第三次月考試題

PAGEPAGE1黑龍江省哈爾濱市賓縣其次中學2024-2025學年高二物理上學期第三次月考試題第I卷（選擇題）一、單選題每題4分共48分1．下列說法正確的是（）A．洛倫茲力對帶電粒子恒久不做功B．運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度肯定為零C．運動電荷在磁感應強度不為零的地方，肯定受到洛倫茲力作用D．洛倫茲力既不能變更帶電粒子的動能，也不能變更帶電粒子的速度2．一段導線abcde位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面對里）垂直．線段ab、bc、cd和de的長度均為L，且∠abc＝∠cde＝120°，流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導線段abcde所受到的磁場的作用力的合力大小為()A．BIL B．2BIL C．3BIL D．4BIL3．如圖所示,導線框中電流為I,導線框垂直于磁場放置,磁感應強度為B,AB與CD相距為d,則棒MN所受安培力大小(

)A． B．

C．

D．4．一個帶電粒子沿垂直于磁場方向射入勻強磁場中，由于使沿途空氣電離而使粒子的動能漸漸減小，軌跡如圖所示。下列有關(guān)粒子的運動方向和所帶電性的推斷正確的是（）A．粒子由a向b運動，帶正電B．粒子由a向b運動，帶負電C．粒子由b向a運動，帶正電D．粒子由b向a運動，帶負電5．如圖所示，一個電子沿AO方向垂直射入勻強磁場中，磁場只限于半徑為R的圓內(nèi)．若電子速度為v，質(zhì)量為m，帶電量為q，磁感應強度為B，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)后從C點射出，，下面結(jié)論正確的是（）A．電子經(jīng)過磁場的時間為B．電子經(jīng)過磁場的時間為C．磁場半徑R為D．AC間的距離為6．某圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面對里的勻強磁場，現(xiàn)有兩個不同的粒子a、b，以不同的速度同時由A點沿AO（O為圓心）方向射入圓形磁場區(qū)域，又同時由C點及B點分別射出磁場，其運動軌跡如圖所示（虛線AB弧長等于磁場圓周長的，虛線AC弧長等于磁場圓周長的），粒子始終在紙面內(nèi)運動，不計粒子重力．則下列說法正確的是A．a(chǎn)、b粒子在磁場中的運動半徑之比Ra:Rb=3:B．a(chǎn)、b粒子在磁場中運動的周期之比Ta:Tb=3:4C．a(chǎn)、b粒子的比荷之比D．a(chǎn)、b粒子的速率之比7．一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負電的粒子,而從整體來說呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就聚集了電荷.在磁極配置如圖中所示的狀況下,下列說法中正確的是（）A．A板帶正電B．有電流從b經(jīng)用電器流向aC．金屬板A、B間的電場方向向下D．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的緣由是離子所受洛倫茲力小于所受電場力8．如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好在電壓為U時并被加速，且電場可視為勻強電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出．下列說法正確的是（）A．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高,質(zhì)子的在加速器中的運動時間將不變．B．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高,質(zhì)子的在加速器中的運動時間將越長．C．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高,質(zhì)子飛出D形盒的動能EK將越大．D．磁感應強度B不變，若加速電壓U不變,D形盒半徑R越大、質(zhì)子飛出D形盒的動能EK將越大二、多選題9．如圖所示的U﹣I圖象中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線，用該電源干脆與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知（）A．電源的內(nèi)阻為0.5ΩB．電源的總功率為1.5WC．電源的輸出功率為1.5WD．電源內(nèi)部消耗功率為1.5W10．某地的地磁場的磁感應強度大約是，一根長500m的導線，電流為10A，則該導線受到的磁場力可能是()A．0 B．0.1N C．0.3N D．0.4N11．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直導線，當導線中通以圖示方向的電流時()A．磁鐵對桌面的壓力增大B．磁鐵對桌面的壓力減小C．磁鐵受到向右的摩擦力作用D．磁鐵受到向左的摩擦力作用12．如圖所示，正方形容器處在勻強磁場中，一束電子從a孔垂直進入磁場射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列說法正確的是（）A．從兩孔射出的電子速率之比為B．從兩孔射出的電子在容器中運動所用時間之比為C．從兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比D．從兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比三、試驗題每空2分共12分13．某同學想設計一個測量金屬棒電阻率的試驗方案，試驗室供應的器材有：A．電流表A1（內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA）B．電流表A2（內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A）C．定值電阻R0=900ΩD．滑動變阻器R（5Ω，2A）E．干電池組（6V，0.05Ω）F．一個開關(guān)和導線若干G．螺旋測微器，游標卡尺(1)如圖，用螺旋測微器測金屬棒直徑為_____mm；如圖用游標卡尺測金屬棒長為_____cm。(2)用多用電表粗測金屬棒的阻值：當用“×10Ω”擋時發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應當換用_____擋（填“×1Ω”或“×100Ω”），換擋并進行一系列正確操作后，指針靜止時如圖所示，則金屬棒阻值約為_____Ω。(3)請依據(jù)供應的器材，設計一個試驗電路，要求盡可能精確測量金屬棒的阻值，請在方框中畫出電路圖______________________。(4)若試驗測得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的符號表達式為Rx=___________。（用I1，I2，R0，Rg表示）四、解答題14題12分15題14分16題14分14．如圖，長度L＝0.5m的導體棒通入垂直紙面對里的電流，電流I＝2A，整個裝置處于磁感應強度B＝T、方向豎直向上的勻強磁場中，導體棒靜止于傾角θ=30°的光滑導軌上。取g＝10m/s2求：（1）導體棒所受安培力的大小；（2）導體棒質(zhì)量15．如圖，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導軌上．若磁場方向與導軌平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒對導軌的壓力．16．如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子，以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，射出磁場時的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=60°，不計粒子重力，求：帶電粒子質(zhì)量m多大？參考答案1．A【解析】洛倫茲力的方向與速度方向垂直，所以洛倫茲力對帶電粒子不做功．故A正確．當粒子運動的方向與磁感應強度方向平行時，粒子不受洛倫茲力，但磁感應強度不為0．故BC錯誤．洛倫茲力只變更速度的方向，不變更速度的大小．故D錯誤．故選A．2．C【解析】【分析】【詳解】ab段導線受力，依據(jù)左手定則推斷方向向上；bcd段導線的有效長度即是bd的長度，因為∠abc＝∠cde＝120°，所以bd長也為L，受到安培力，依據(jù)左手定則推斷方向向上；dc段導線受安培力，依據(jù)左手定則推斷方向向上，所以整段導線受力，ABD錯誤C正確3．D【解析】【詳解】導體棒都在磁場中，故安培力為故D正確；故選D。4．D【解析】【分析】【詳解】據(jù)題意，帶電粒子沿垂直于磁場方向射入勻強磁場，粒子的能量漸漸減小，速度減小，則由公式得知，粒子的半徑應漸漸減小，由圖看出，粒子的運動方向是從b到a。在b處，粒子所受的洛倫茲力指向圓心，即斜向左上方，由左手定則推斷可知，該粒子帶負電，故ABC錯誤，D正確；故選D。5．D【解析】【詳解】AB.由可得：；由圖可知電子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為60°，依據(jù)幾何學問可知AC長等于半徑：，，電子轉(zhuǎn)動的時間：，故A錯誤，B錯誤；C.對AOC分析可知，半徑，故C錯誤；D.由于粒子的偏轉(zhuǎn)角是60°，所以AC與粒子的偏轉(zhuǎn)半徑是相等的，為，故D正確；6．C【解析】【詳解】A．設磁場半徑為R0，粒子在磁場中做圓周運動，依據(jù)題意作出粒子運動軌跡如圖所示，依據(jù)幾何關(guān)系，可以得出，，所以Ra:Rb=:3，A錯誤B．因為兩粒子同時進入，同時射出，所以，即：，B錯誤C．依據(jù)，所以比荷之比，C正確D．依據(jù)半徑關(guān)系Ra:Rb=:3，比荷關(guān)系，且，聯(lián)立解得，D錯誤7．B【解析】試題分析：依據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負電荷向上偏，則A板帶負電．故A錯誤．因為B板帶正電，A板帶負電，所以電流的流向為b經(jīng)用電器流向a．故B正確．因為B板帶正電，A板帶負電，所以金屬板間的電場方向向上．故C錯誤．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的緣由是離子所受洛倫茲力大于所受電場力．故D錯誤．故選D．【點睛】依據(jù)左手定則推斷出正負電荷所受洛倫茲力的方向，從而推斷出正負電荷的偏轉(zhuǎn)方向，帶正電的極板電勢高，電流從正極板流向負極板．8．D【解析】【分析】【詳解】ABC.在回旋加速器中，每經(jīng)過電場一次，獲得動能，依據(jù)洛侖茲力供應向心力：，當粒子半徑等于回旋加速器半徑時，粒子速度最大，動能最大：，與電壓無關(guān)，所以D形盒半徑R、磁感應強度B不變，最大動能不變，但是每次獲得動能增大，轉(zhuǎn)的圈數(shù)減小，而每圈的時間是定值，所以加速時間將減?。瓵BC錯誤．D.依據(jù)可知半徑R越大、質(zhì)子飛出D形盒的動能EK將越大，D正確．9．CD【解析】試題分析：由圖象Ⅰ可知電源的電動勢為3.0V，短路電流為2.0A；由圖象Ⅱ可得外電路電阻R為1.5Ω，兩圖象的交點坐標即為電阻R和電源構(gòu)成閉合回路時的外電壓和干路電流，再求功率．解：A、由圖象Ⅰ可知，電源電動勢E=3.0V，短路電流I短=2.0A，則電源內(nèi)阻為：r==Ω=1.5Ω，故A錯誤．BC、由兩圖象的交點坐標，可得電源的路端電壓為1.5V，干路電流為1.0A，電源的總功率P總=EI=3W，輸出功率為P=UI=1.5×1.0W=1.5W，故B錯誤，C正確．D、電路中的電流為1.0A，電源內(nèi)部消耗功率為P內(nèi)=I2r=12×1.5W=1.5W，故D正確．故選CD【點評】依據(jù)U﹣I圖象Ⅰ正確讀出電源的電動勢和短路電流，依據(jù)U﹣I圖象正確讀出外電路兩端的電壓和流過電阻的電流，是解決此類問題的動身點．10．AB【解析】【分析】【詳解】當B與I垂直時，安培力大小為：F=BIL，知安培力的最大值：；當B與I平行時，安培力為0，為最小值，則可知安培力的大小范圍為：．故AB正確，CD錯誤．11．BC【解析】【分析】【詳解】依據(jù)條形磁體磁感線分布狀況得到直線電流所在位置磁場方向（切線方向），再依據(jù)左手定則推斷安培力方向，如下左圖圖；依據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左上方，如下右圖依據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變小，靜摩擦力變大，故磁鐵對桌面的壓力變小；而靜摩擦力向右．故B、C正確，A、D錯誤．故選BC．【點睛】本題主要考查了磁場對電流的作用、安培力、共點力作用下的平衡等綜合應用．屬于中等難度的題目．本題關(guān)鍵先對電流分析，得到其受力方向，先推斷電流所在位置的磁場方向，然后依據(jù)左手定則推斷安培力方向；再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力狀況．12．AD【解析】【分析】【詳解】電子從c點射出，d為圓心，Rc=L，圓心角由，得：運動時間電子從d點射出，ad中點為圓心，，圓心角所以故故A正確，B錯誤；電子做勻速圓周運動，加速度所以，故C錯誤，D正確．13．6.12310.230×1Ω10.0【解析】【分析】【詳解】(1)[1]金屬絲的直徑為d=6mm+12.3×0.01mm=6.123mm[2]長度為(2)[3]用多用電表粗測金屬棒的阻值：當用“×10”擋時發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過大，即偏向0刻度線，所以示數(shù)偏小，要增大示數(shù)則要倍率減小換成“×1”的倍率，[4]電阻為R=10.0×1Ω=10.0Ω(3)[5]由于題目中沒有給出電壓表，明顯是用電流表A1與R0串聯(lián)后組成電壓表，為多測幾組數(shù)據(jù)滑動變阻器采納分壓接法，設計的電路圖如圖所示：(4)[6]由電路連接及歐姆定律可求出金屬棒的電阻為。14．（1）N；（2）0.3kg【解析】（1）F安=BIL=×2×0.5（N）=N

由左手定則可知安培力方向水平向右

（2）由平衡學問可知：F安=mgtan30°解得m=0.3kg15．（1）BILsinθ；（2）mg﹣BILcosθ．【解析】【分析】金屬桿ab受到重力、安培力、導軌的支持力和摩