2019-2020学年山东省济南市章丘区第四中学高二12月第二次阶段测试物理试题 Word版

2019-2020学年山东省济南市章丘区第四中学高二12月第二次阶段测试物理试题 Word版

山东省济南市章丘区第四中学2019-2020学年高二12月第二次阶段测试物理试题 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）‎ 1. 如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B的方向为（） A. 垂直于纸面向外 B. 垂直于纸面向里 C. 沿纸面由a向d D. 沿纸面由a向c ‎ 2. 如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（　　）‎ A. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹半径越大 B. 电子在磁场中运动时间越长．其轨迹线所对应的圆心角越大 C. 在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合 D. 电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同 ‎ 3. 如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v．若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（） A. v变大 B. v变小 C. v不变 D. 不能确定 4. 如图，在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上（重力加速度为g）则（　　）‎ A. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上 B. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下 C. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上 D. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下 5. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为( ) ‎ A. 11 B. ‎12 ‎C. 121 D. 144‎ 1. 如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） ​‎ A. 1：1 B. 1：‎2 ‎C. 1：4 D. 4：1‎ 2. 平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0).粒子沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为( ) A. B. C. D. ‎ 3. 在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（重力不计） 从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（　　）‎ A. 一定带正电 B. 速度v= C. 若速度v＞，粒子在板间的运动是类平抛运动 D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动 4. 回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒．把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H）和α粒子（He），比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是（　　）‎ A. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大 B. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大 C. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较小 D. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小 5. 如图,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是( ) A. 磁铁对桌面的压力增大 B. 磁铁对桌面的压力减小 C. 磁铁对桌面的压力不变 D. 磁铁对桌面有摩擦力 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 6. 为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口地从左向右流经该装置时,电压表显示两个电极间的电压 若用Q表示污水流量单位时间内流出的污水体积,下列说法中正确的是(    ) A. M板电势一定高于N板的电势 B. 污水中离子浓度越高,电压表的示数越大 C. 污水流动的速度越大,电压表的示数越大 D. 电压表的示数U与污水流量Q成反比 1. 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示．把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流．设该气流的电导率(电阻率的倒数)为σ，则( ) A. 该磁流体发电机模型的内阻为 B. 产生的感应电动势为E=Bav C. 流过外电阻R的电流强度 D. 该磁流体发电机模型的路端电压为 2. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是 A. 小球不能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动 B. 当小球运动到c点时，洛仑兹力最大 C. 小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 3. 如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直．进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（　　）‎ A.两个电子在磁场中运动的半径一定相同 B. 两电子在磁场中运动的时间有可能相同 C. 进入圆形区域的电子一定先飞离磁场 D. 进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场 三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）‎ 1. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：‎ ‎(1)如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．‎ A.平行于南北方向，位于小磁针上方    B .平行于东西方向，位于小磁针上方 C.平行于东南方向，位于小磁针上方     D.平行于西南方向，位于小磁针上方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）．‎ ‎(2)如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________。（填选项代号）‎ A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向   B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场，电场方向沿z轴负方向   D.加一电场，电场方向沿y轴正方向 ‎(3)如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.‎ 四、计算题（本大题共3小题，共34.0分,16题12分，17题12分，18题10分）‎ 1. 如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为θ=30°，两平行导轨间距为L，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计。将质量为m，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为g，求： （1）通过ab导体棒的电流强度为多大？ （2）匀强磁场的磁感应强度为多大？ （3）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向。 ‎ 2. 如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10‎-11kg、电荷量q=+1.0×10‎-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=10cm，圆形匀强磁场的半径为R=10cm，重力忽略不计．求： （1）带电微粒经加速电场后的速度大小； （2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小； （3）匀强磁场的磁感应强度B的大小． ‎ 3. 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，E的大小为0.5×103V/m，B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10‎-14kg、电荷量q=1×10‎-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出．M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计粒子重力，g取‎10m/s2． （1）请分析判断匀强电场E的方向（要求在图中画出）并求出微粒的运动速度v； （2）匀强磁场B2的大小为多大？ （3）B2磁场区域的最小面积为多少？‎ ‎ ‎ 高二阶段性测试物理试题 ‎【答案】‎ ‎1. C 2. B 3. A 4. B 5. D 6. A 7. D 8. B 9. C 10. B 11. AC 12. AC 13. AD 14. ABD 15. （1）A；逆时针；‎ ‎（2）B；‎ ‎（3）吸引；排斥 ‎  ‎ ‎16. 解：（1）由闭合电路的欧姆定律可得； （2）导体棒静止，根据共点力平衡可得， ； （3）由牛顿第二定律可得： ， 解得 ‎，方向沿斜面向上。 答：（1）通过ab导体棒的电流强度为； （2）匀强磁场的磁感应强度为； （3）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，此时导体棒的加速度大小为，方向沿斜面向上。  ‎ ‎17. 解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1， 根据动能定理：qU1= 得：v1==1.0×‎104m/s  （2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动． 水平方向：v1= 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2 竖直方向：a= v2=at 由几何关系：tanθ=， 联立得tanθ= 由题θ=60° 解得： E===2000V/m． （3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：v==2×‎104m/s 由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=‎0.3m 由：qvB=m 得：B==0.13T 答： （1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率是1.0×‎104m/s； （2）两金属板间偏转电场的电场强度E是2000V/m； （3）匀强磁场的磁感应强度的大小是0.13T．  ‎ ‎18. 解：（1）粒子在电场与磁场中做直线运动，若速度变化会引起洛伦兹力的变化，微粒将不能做直线运动，因此微粒必做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力相平衡．则有  B1qv=qE  解之得：v==​m/s=1×‎103m/s ‎ 根据左手定则可知正电荷所受洛伦兹力方向为：垂直于速度方向向上，电场力的方向与洛伦兹力方向相反，即垂直于速度方向向下，则场强E的方向垂直于MP连线向下． （2）粒子在磁场B2区域内做一段圆弧运动，画出微粒的运动轨迹如图．设粒子在第一象限内做圆周运动的半径为R，则有：微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即B2qv=m，B2= 由几何关系可知：三角形MNE是等边三角形，ME=MN=‎40cm，MP=2OM=‎20cm，Rtan60°+MP=ME 解得R=cm   解之得　B2=T． （3）由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内． 由几何关系易得PD=2Rsin60°=‎0.2m，PA=R（1-cos60°）=m　　　 所以，所求磁场的最小面积为S=PD×PA=0.2×m2=m2． 答：（1）匀强电场E的方向垂直于MP连线向下，微粒的运动速度v为1×‎103m/s； （2）匀强磁场B2的大小为T． （3）B2磁场区域的最小面积为m2．  ‎