2023-2024學年江蘇省江陰市某校高二下學期3月階段檢測物理試題

高級中學名校試卷PAGE2024學年度春學期3月學情調(diào)研試卷高二物理一、單選題（4分×12=48分）1．如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置有兩個相同的條形磁鐵，磁鐵的N極正對，在兩磁鐵豎直對稱軸上的C點處固定垂直于紙面的長直導線，并通以垂直于紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵始終靜止：下列說法正確的是（）A．導線受到的安培力豎直向上，木板對地面的壓力大小大于磁鐵和木板的重力之和的大小B．導線受到的安培力豎直向下，木板對地面的壓力大小小于磁鐵和木板的重力之和的大小C．導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D．導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左2．在電視機的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的，其掃描原理如圖所示，電子從電子槍射出，向右射入圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場，磁場方向垂直于圓面，設磁場方向向里時磁感應強度為正值，當不加磁場時，電子束將通過O點而打在屏幕的中心M點，為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M點為中點，并從P點向Q點逐次掃描的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律應是圖中的（）A． B．C． D．3．下圖中標出了磁場B的方向、通電直導線中電流I的方向以及通電直導線所受磁場力F的方向，其中正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，兩根相互平行的長直導線A和B通有大小和方向都相同的電流，一帶電粒子以一定的初速度平行紙面從A導線附近的a點開始運動，經(jīng)過一段時間運動到圖示的b點，此粒子由a點運動到b點的過程中，粒子的運動軌跡曲線可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替，圓半徑即為曲率半徑。不計阻力和帶電粒子的重力，下列說法中正確的是（）A．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變小B．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變大C．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變小D．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變大5．如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B=0.1T，通電直導線與磁場方向垂直，導線長度L=0.2m，導線中電流I=2A，該導線所受安培力F的大小和方向為（）A．0.02N，向下 B．，向上C．0.04N，向上 D．，向下6．某空間存在勻強磁場和勻強電場，磁場方向水平向里，電場方向豎直向下。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度水平向右射入該空間后，做勻速直線運動。若僅撤除電場，則該粒子做（）A．勻加速直線運動 B．勻速圓周運動C．變速直線運動 D．加速度不變的曲線運動7．如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為，磁場的磁感應強度大小為B。由此推斷該帶電粒子（）A．帶負電且動能不變 B．運動軌跡為拋物線C．電荷量與質(zhì)量的比值為 D．穿越磁場的時間為8．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒以某一速度水平拋出，金屬棒在運動過程中始終保持水平，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．金屬棒a端的電勢高于b端的電勢B．金屬棒a端的電勢低于b端的電勢C．金屬棒中有a到b的感應電流D．金屬棒中有b到a的感應電流9．在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中，某學生接成如圖所示的實驗電路，該同學將線圈B放置在線圈A中，閉合、斷開開關(guān)時，電流計指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其可能原因是（）A．螺線管A和B繞向一致 B．線圈B中未放入鐵芯 C．開關(guān)接在A線圈電路中 D．導線接電池組時，接線柱正負極接反10．如圖所示，通入電流為I的導體板放在磁感應強度為B的勻強磁場中，電流與磁場方向垂直時，導體板上、下面A、間產(chǎn)生一定的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。導體板中自由電子電荷量為e，導體板的寬度為d，厚度為h，下列說法正確的是（??）A．A面電勢比面電勢高B．僅改變I，與h成正比C．僅改變d，與d成正比D．電勢差穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力大小為11．如圖所示，和為水平平行放置的兩光滑金屬導軌，兩導軌相距，導體棒質(zhì)量為，垂直放在導軌上，導體棒的中點用承受力足夠大的輕繩經(jīng)光滑定滑輪與放在水平面上的物體相連，細繩一部分與導軌共面且平行，另一部分與導軌所在平面垂直，磁場的磁感應強度與時間的關(guān)系為，方向豎直向下?，F(xiàn)給導體棒通入的恒定電流，使導體棒最終向左運動，重力加速度大小為，下列描述符合事實的是（）A．棒上通入的電流方向為從向B．在第1s末物體恰好離開地面C．第4.5s末棒的加速度為D．棒運動過程中安培力做的功等于導體棒與物體組成系統(tǒng)動能的增加量12．在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示。和是兩中空的、半徑為的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應強度大小為的勻強磁場中且與頻率為的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運動時被電場加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場中的加速時間）。根據(jù)相對論理論，粒子的質(zhì)量與速率有的關(guān)系，其中

c

為光速，為粒子靜止時（）的質(zhì)量，這一關(guān)系當時近似回到牛頓力學“m與v無關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說法正確的是（）A．在時，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時的動能就越大B．在時，若只將質(zhì)子源換成粒子（質(zhì)量為，電荷量為）源，則粒子也能一直被加速離開加速器C．考慮相對論效應時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當減小D．考慮相對論效應時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓軌道處的磁場隨半徑變大而逐漸減小二、解答題（52分）13．（12分）如圖所示，一根質(zhì)量的導體棒MN靜止于寬度的水平導軌上，通過導體棒MN的電流，勻強磁場的磁感應強度大小，方向斜向下與導軌平面成角。已知重力加速度，求導體棒MN所受的支持力和摩擦力的大小。

14．（12分）如圖所示，一束質(zhì)量、電荷量的帶負電的粒子以某一速率通過一個矩形空間的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T；速度方向與磁感線垂直，帶電粒子從A點沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC=，求：（1）若帶電粒子的運動速率為，則其在磁場中運動半徑R1為多少？（2）若帶電粒子恰好從C點離開磁場，則其在磁場中運動半徑R2和速率v2各為多少？

15．（12分）離子注入是芯片制造中的一道重要工序，簡化的注入過程原理如圖所示。靜止于A處的離子質(zhì)量為m，電荷量為q經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿圖中圓弧虛線通過磁分析器，然后從M點垂直CD進入矩形CDQS有界勻強電場中，最后恰好打在Q點。已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部為勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里；勻強電場沿水平方向，，。整個裝置處于真空中，離子重力不計。（1）在圖中標出勻強電場的場強方向，并簡要說明判斷依據(jù)；（2）求離子在此分析器中軌跡的半徑R；（3）求矩形區(qū)域內(nèi)勻強電場場強大小E。

16．（16分）如圖所示，xOy坐標系的第四象限內(nèi)有一邊界OM與x軸的夾角為30°、OM與x軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子以初速度v從P點沿y軸負方向射出，從D點進入磁場，而后垂直O(jiān)M邊界離開，OD的距離為d。若在第一象限加上沿x軸正方向的勻強電場，其他條件不變，粒子從x軸上的Q點（未畫出）進入磁場，進入磁場時速度的方向與OM平行，粒子在磁場中運動的時間是沒加電場時粒子在磁場中運動時間的3倍。不計粒子重力，求：（1）勻強磁場的磁感應強度大小；（2）DQ兩點的距離；（3）P點的坐標及勻強電場的大小。

——★參考答案★——1．C2．C3．C4．A5．C6．B7．D8．B9.C10.D11.C12.C13．；導體棒MN處于平衡狀態(tài)，受力分析如下圖所示，根據(jù)平衡條件有根據(jù)公式，導體棒所受安培力為聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得，14．（1）R1=0.2m；（2）R2=0.8m，（1）根據(jù)牛頓第二定律得解得R1=0.2m（2）由幾何關(guān)系得解得R2=0.8m根據(jù)牛頓第二定律得解得15．（1）離子經(jīng)過磁分析器的過程中用左手定則可知，離子帶正電；當離子進入勻強電場后打在Q點，說明離子受力方向向左，故可判斷勻強電場的場強方向向左，如圖所示（2）（3）16．（1）；（2）；（3），（1）未加電場時，粒子從D點射入，垂直O(jiān)M射出，可知，在磁場中可得（2）做出軌跡圖像，如圖所示粒子在第一象限做類平拋運動，沿y軸方向速度不變，x軸方向做加速運動，設進入磁場時速度為，則有由可得做圓周運動的半徑為粒子在磁場中運動的時間為加上電場后，時間變?yōu)樵瓉淼娜?，可知，即為圓心，可得由幾何關(guān)系可得即（3）設粒子在電場中運動的時間為，進入磁場時沿x方向的分速度為，則有根據(jù)勻變速直線運動公式，有，，整理可得即故P點的坐標為，由上述可得則其中聯(lián)立解得2023-2024學年度春學期3月學情調(diào)研試卷高二物理一、單選題（4分×12=48分）1．如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置有兩個相同的條形磁鐵，磁鐵的N極正對，在兩磁鐵豎直對稱軸上的C點處固定垂直于紙面的長直導線，并通以垂直于紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵始終靜止：下列說法正確的是（）A．導線受到的安培力豎直向上，木板對地面的壓力大小大于磁鐵和木板的重力之和的大小B．導線受到的安培力豎直向下，木板對地面的壓力大小小于磁鐵和木板的重力之和的大小C．導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D．導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左2．在電視機的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的，其掃描原理如圖所示，電子從電子槍射出，向右射入圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場，磁場方向垂直于圓面，設磁場方向向里時磁感應強度為正值，當不加磁場時，電子束將通過O點而打在屏幕的中心M點，為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M點為中點，并從P點向Q點逐次掃描的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律應是圖中的（）A． B．C． D．3．下圖中標出了磁場B的方向、通電直導線中電流I的方向以及通電直導線所受磁場力F的方向，其中正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，兩根相互平行的長直導線A和B通有大小和方向都相同的電流，一帶電粒子以一定的初速度平行紙面從A導線附近的a點開始運動，經(jīng)過一段時間運動到圖示的b點，此粒子由a點運動到b點的過程中，粒子的運動軌跡曲線可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替，圓半徑即為曲率半徑。不計阻力和帶電粒子的重力，下列說法中正確的是（）A．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變小B．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變大C．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變小D．該粒子運動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變大5．如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B=0.1T，通電直導線與磁場方向垂直，導線長度L=0.2m，導線中電流I=2A，該導線所受安培力F的大小和方向為（）A．0.02N，向下 B．，向上C．0.04N，向上 D．，向下6．某空間存在勻強磁場和勻強電場，磁場方向水平向里，電場方向豎直向下。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度水平向右射入該空間后，做勻速直線運動。若僅撤除電場，則該粒子做（）A．勻加速直線運動 B．勻速圓周運動C．變速直線運動 D．加速度不變的曲線運動7．如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為，磁場的磁感應強度大小為B。由此推斷該帶電粒子（）A．帶負電且動能不變 B．運動軌跡為拋物線C．電荷量與質(zhì)量的比值為 D．穿越磁場的時間為8．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒以某一速度水平拋出，金屬棒在運動過程中始終保持水平，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．金屬棒a端的電勢高于b端的電勢B．金屬棒a端的電勢低于b端的電勢C．金屬棒中有a到b的感應電流D．金屬棒中有b到a的感應電流9．在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中，某學生接成如圖所示的實驗電路，該同學將線圈B放置在線圈A中，閉合、斷開開關(guān)時，電流計指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其可能原因是（）A．螺線管A和B繞向一致 B．線圈B中未放入鐵芯 C．開關(guān)接在A線圈電路中 D．導線接電池組時，接線柱正負極接反10．如圖所示，通入電流為I的導體板放在磁感應強度為B的勻強磁場中，電流與磁場方向垂直時，導體板上、下面A、間產(chǎn)生一定的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。導體板中自由電子電荷量為e，導體板的寬度為d，厚度為h，下列說法正確的是（??）A．A面電勢比面電勢高B．僅改變I，與h成正比C．僅改變d，與d成正比D．電勢差穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力大小為11．如圖所示，和為水平平行放置的兩光滑金屬導軌，兩導軌相距，導體棒質(zhì)量為，垂直放在導軌上，導體棒的中點用承受力足夠大的輕繩經(jīng)光滑定滑輪與放在水平面上的物體相連，細繩一部分與導軌共面且平行，另一部分與導軌所在平面垂直，磁場的磁感應強度與時間的關(guān)系為，方向豎直向下?，F(xiàn)給導體棒通入的恒定電流，使導體棒最終向左運動，重力加速度大小為，下列描述符合事實的是（）A．棒上通入的電流方向為從向B．在第1s末物體恰好離開地面C．第4.5s末棒的加速度為D．棒運動過程中安培力做的功等于導體棒與物體組成系統(tǒng)動能的增加量12．在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示。和是兩中空的、半徑為的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應強度大小為的勻強磁場中且與頻率為的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運動時被電場加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場中的加速時間）。根據(jù)相對論理論，粒子的質(zhì)量與速率有的關(guān)系，其中

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為光速，為粒子靜止時（）的質(zhì)量，這一關(guān)系當時近似回到牛頓力學“m與v無關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說法正確的是（）A．在時，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時的動能就越大B．在時，若只將質(zhì)子源換成粒子（質(zhì)量為，電荷量為）源，則粒子也能一直被加速離開加速器C．考慮相對論效應時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當減小D．考慮相對論效應時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓軌道處的磁場隨半徑變大而逐漸減小二、解答題（52分）13．（12分）如圖所示，一根質(zhì)量的導體棒MN靜止于寬度的水平導軌上，通過導體棒MN的電流，勻強磁場的磁感應強度大小，方向斜向下與導軌平面成角。已知重力加速度，求導體棒MN所受的支持力和摩擦力的大小。

14．（12分）如圖所示，一束質(zhì)量、電荷量的帶負電的粒子以某一速率通過一個矩形空間的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T；速度方向與磁感線垂直，帶電粒子從A點沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC=，求：（1）若帶電粒子的運動速率為，則其在磁場中運動半徑R1為多少？（2）若帶電粒子恰好從C點離開磁場，則其在磁場中運動半徑R2和速率v2各為多少？

15．（12分）離子注入是芯片制造中的一道重要工序，簡化的注入過程原理如圖所示。靜止于A處的離子質(zhì)量為m，電荷量為q經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿圖中圓弧虛線通過磁分析器，然后從M點垂直CD進入矩形CDQS有界勻強電場中，最后恰好打在Q點。已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部為勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里；勻強電場沿水平方向，，。整個裝置處于真空中，離子重力不計。（1）在圖中標出勻強電場的場強方向，并簡要說明判斷依據(jù)；（2）求離子在此分析器中軌跡的半徑R；（3）求矩形區(qū)域內(nèi)勻強電場場強大小E。

16．（16分）如圖所示，xOy坐標系的第四象限內(nèi)有一邊界OM與x軸的夾角為30°、OM與x軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子以初速度v從P