四川省成都市第七中学2020_2021学年高二物理上学期12月阶段性测试试题.docx

四川省成都市第七中学2020-2021学年高二物理上学期12月阶段性测试试题本试卷分为第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。第卷（选择题）一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ）A只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B两种力的方向均可以用左手定则判断C通电导线在磁场中受到的安培力为零，则该处磁场强度为零D洛伦兹力对运动电荷一定不做功，安培力是所有运动电荷所受洛伦兹力的总和，因此安培力也不做功2如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（ ）Aa、b、c的S极都向纸里转Bb的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转Cb、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转Db的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转3如图所示为直流电动机线圈的两个位置，则可知（ ）A在甲位置时AB受力向上，CD受力向下 B在甲位置时AB受力向下，CD受力向上C在乙位置时AB受力向左，CD受力向右 D在乙位置时AB受力向右，CD受力向左4、某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、滑动变阻器、蓄电池、电键用导线连接成如图的实验电路，则下列说法中正确的是（ ）A接通和断开电键时，电流表的指针都不发生偏转B接通和断开电键时，电流表指针偏转方向一正一反C电键接通，上下移动线圈B，电流表的指针不偏转D电键接通，分别向左和向右移动滑线变阻器滑片时，电流表指针都不发生偏转5如图所示，两根电流大小相同，方向垂直纸面的通电直导线P和Q用相同的绝缘细线悬挂在水平天花板下，若在空间中加竖直向上匀强磁场B，使两根细绳恰好与天花板垂直，则P、Q电流方向分别为（ ）A向里 向里 B向里 向外 C向外 向外 D向外 向里6如图所示，边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场（M点未画出）。设粒子从A点运动到C点所用的时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2（带电粒子重力不计），则t1:t2为（ ）A2:1 B2:3 C3:2 D7如图所示，有一根足够长的粗糙绝缘细杆与水平面成45°角倾斜放置，在细杆上套有一个质量为m、电荷量为+q的金属环，整个装置处于水平向右的匀强电场中。其电场强度大小为，在此区域内还有一个方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在用一橡胶锤沿细杆斜向上击打金属环后，金属环恰能做匀速直线运动，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）A磁感应强度的方向应垂直纸面向里B橡胶锤击打金属环时的冲量大小为C若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环做加速度逐渐减小的减速运动D若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环在运动过程中因摩擦在单位时间内产生的热量逐渐增大8我校高二学生吴伟同学，学习完速度选择器后，设计了一款新式速度选择器，如图所示，OO为圆柱筒的轴线，磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁感线平行于轴线方向，在圆筒壁上有许多小孔，许多比荷为的正粒子以不同速度、入射角在垂直于轴线的平面内射入小孔，且均从与OO轴线对称的小孔中射出，入射角为30°的正粒子的速度大小为6 km/s，则入射角为37°的粒子速度大小为（ ）A1 km/s B3.75 km/s C5 km/s D7.2 km/s二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。9下列说法正确的是（ ）A如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是EqqvB，即D如图丁所示，是霍尔效应示意图，导体上表面的电势比下表面的高10如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，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线圈将顺时针方向转动 Da、b导线受到的安培力大小总为IlB11如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动下列说法中正确的是（ ）A当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小B当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小0C当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小0D当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小2BS12如图甲所示有界匀强磁场的宽度与图乙所示圆形匀强磁场的半径相等，不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场，射出磁场时速度方向偏转了2角，已知磁场、的磁感应强度大小分别为B1、B2，粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2，则B1与B2的比值和t1与t2的比值分别为（ ）A B C D13如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（ ）A若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为B若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为C若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为D当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为14如图所示，宽x2 cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，大小为0.01 T。现有一群比荷的正粒子，从O点以相同的速率2×104 m/s沿纸面不同方向进入磁场，粒子重量忽略不计(sin 53°0.8，cos 53°0.6)。下列说法正确的是（ ）A粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.05 mB粒子在磁场中做圆周运动的周期为1.57×10-4 sC所有打在y轴上的粒子在磁场中运动的最长时间为D所有打在分界线x2 cm上粒子的分布范围-4 cmy4 cm第卷三、实验题15某同学要测量一个改装后的电压表VX的量程和内阻，实验过程如下：先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表_（填“正”或“负”）接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9 V，所用档位为×1 K档，调零后测量，指针位置如图所示此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处则所测电压表内阻约为_，量程为_16色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能方便的读出其阻值，便于检测和更换。但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不甚分明，往往容易读错，所以某实验小组想要尽量准确测量出其阻值的大小，实验室有如下器材：A待测色环电阻Rx（约为50 ）B灵敏电流计G1（满偏电流Ig150 mA，内阻约为20 ）C灵敏电流计G2（满偏电流Ig2100 mA，内阻约为30 ）D电压表V1（量程03 V，内阻Rv21 k）E电压表V2（量程015 V，内阻Rv15 k）F定值电阻R1200 G定值电阻R21 kH滑动变阻器R3，最大阻值为10 I滑动变阻器R4，最大阻值为1 kJ电源E，电动势E6 V（内阻不计）K电键S及导线若干（1）测量过程中要求电表调节范围尽可能大，那么灵敏电流计应选择_；电压表应选择_；滑动变阻器应选择_。（均用器材前对应的序号字母填写）；（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；四、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17质量为m0.3 kg电阻为R2 的通电细杆ab置于倾角为30°的光滑导轨上，导轨的宽度为d2m。有电流时ab恰好在导轨上静止，整个装置置于磁感强度B的竖直向上的匀强磁场中，电源电动势E3 V，内阻r1 。不计电路其他部分电阻，求：（1）B的大小；（2）若需使杆静止，求磁感强度最小时，磁感强度的大小和方向。18如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，已知E大小为1.5×103 V/m，B1大小为0.5 T；第一象限的某个圆形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场B2，磁场的边界与x轴相切。一质量m1×10-14 kg、电荷量q2×10-10 C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向成60°角的M点射入第四象限，并沿直线运动，经P点立即进入处于第一象限内的磁场B2区域。一段时间后，微粒经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60°角的方向飞出。已知M点的坐标为(0，-0.1)，N点的坐标为(0，0.3)，不计微粒重力，g取10 m/s2。求：（1）微粒运动速度v的大小；（2）匀强磁场B2的大小；（3）B2磁场区域的最小面积。19如图所示，坐标平面第象限内存在大小为E4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比的带正电的粒子，以初速度v01.5×107 m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA0.2 m，不计粒子的重力。（1）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（2）求粒子经过y轴时的速度大小和方向；（3）若要使粒子不能进入第象限，求磁感应强度B的取值范围（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）。20如图所示，等边三角形OMN内存在垂直纸面向里的匀强磁场，三角形外侧有垂直纸面向外的匀强磁场，已知三角形的边长L4 m，P是OM上的一点，O、P两点间距离为d1 m，质量m1×10-18 kg，电荷量q+1×10-15 C的带电微粒从的P点以v200 m/s的速度垂直OM进入三角形区域，重力不计。求：（1）若微粒从P点进入恰好不能从ON边飞出，三角形OMN内匀强磁场的磁感应强度大小；（2）若两磁场的磁感应强度大小均为B0.2 T，求该微粒在图中运动一个周期的时间；（3）若两磁场的磁感应强度大小相等且微粒能再次回到P点，则磁感应强度大小应满足什么条件。成都七中20202021学年度上期高2022届高二12月阶段性测试物理参考答案一、单选题：1B 2D 3A 4A 5B 6C 7D 8C二、多项选择题：9BC 10CD 11AB 12BD 13BD 14ACD15负 15 k（15.0 k也可） 6 V16答案：（1）C、D、H（2）17（1）有电流时，对导体棒受力分析如图所示则有 BILmgtan 30° 联立解得（2）根据画受力分析图，如下图可知，当安培力与支持力垂直时，安培力最小，此时磁感强度最小，方向垂直斜面向上。安培力最小为：F安mgsin 30°1.5 N 又根据安培力公式：，方向垂直斜面向上。18（1）带正电微粒在电场和磁场复合场中沿直线运动 qEqvB1 解得（2）微粒的运动轨迹如图：根据几何知识可知，MNE为等边三角形，其边长MN40 cm OMPMcos 60° 解得：PM0.2 m DP为MNE的中位线： 解得： 洛伦兹力完全提供向心力： 解得：（3）由图可知，弦长做直径，即为最小圆形区域：PD2Rsin 60°0.2 m 所求磁场的最小面积为：Smin0.0314 m219（1）设粒子在电场中运动时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，则 代入数据解得：a1.0×1015 m/s2 代入数据解得：t2.0×10-8 s yv0t0.3 m（2）粒子经过y轴时在电场方向的分速度为 vxat2×107 m/s 粒子经过y轴时速度为： 与y轴正方向夹角大小为，即53°（3）要使粒子不进入第象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的半径为R则：R+0.8Ry 解得：1.8Ry 由： 解得：B6×10-2 T20（1）若微粒从P点进入恰好不能从ON边飞出，则轨迹与ON相切，根据几何关系可知 根据牛顿第二定律： 联立解得：（2）若两磁场的磁感应强度大小均为B0.2 T，粒子半径： 周期： 粒子的运动轨迹如图所示，所以一个周期时间： T2×10-2 s（3）粒子的运动轨迹如图所示，由对称性可知，要想粒子能回到P点，则粒子运动的半径应满足：r(2n+1)OP(n0，1，2，3，) 且，所以：B0.2(2k+1)T，k0，1，2