2022—2023學(xué)年度第二學(xué)期第一次雙周考高二物理試題一、選擇題:本題共10小題,每題5分,共501.如圖所示,MN的右側(cè)存在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,MN右側(cè)到MN的距離為LO處有一個(gè)粒子源,可沿紙面內(nèi)各個(gè)方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力及粒子間的相互作用),速度均為,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為(    A B C D2.如圖所示,三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線a、bc兩兩等距,截面構(gòu)成等邊三角形,長(zhǎng)度均為L,均通有電流Ia中電流方向與c中的相同,與b中的相反。已知b中的電流在a導(dǎo)線位置處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則(    Abc中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0Bb、c中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0Ca導(dǎo)線受到的安培力大小為Da導(dǎo)線受到的安培力大小為3.如圖所示,從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中都含有大量的高能帶電粒子,這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害,但是由于地球周圍存在地磁場(chǎng),地磁場(chǎng)能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用,那么(    A.宇宙射線受到地磁場(chǎng)施加的與運(yùn)動(dòng)方向相反的排斥力B.垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處受磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)作用最強(qiáng)C.帶正電的離子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向東偏轉(zhuǎn)D帶負(fù)電的離子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向南極偏轉(zhuǎn)4.如圖所示,物體帶正電,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為),斜面足夠長(zhǎng)且所在空間均有圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)給物體一個(gè)沿斜面向上的初速度v0,使物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(    A物體可能勻速向上運(yùn)動(dòng)B.物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度越來(lái)越小,最后停在斜面上C.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,加速度將一直增大D.物體最終勻速運(yùn)動(dòng)5.如圖所示,平行板電容器所帶電荷量為Q,一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力忽略不計(jì)),從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)電場(chǎng)加速后,垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,粒子打到P點(diǎn),如果適當(dāng)調(diào)整板間距離d,保持其他條件不變,用x表示OP間的距離,則能正確反映xd之間關(guān)系的是(    Axd成反比 Bx成反比 Cxd2成正比 Dx成正比6.如圖所示為電磁炮的簡(jiǎn)化原理示意圖,它由兩條水平放置的平行光滑長(zhǎng)直軌道組成。軌道間放置一個(gè)導(dǎo)體滑塊作為彈頭。當(dāng)電流從一條軌道流入,經(jīng)彈頭從另一條軌道流回時(shí),在兩軌道間產(chǎn)生磁場(chǎng),彈頭就在安培力推動(dòng)下以很大的速度射出去。不計(jì)空氣阻力,將該過(guò)程中安培力近似處理為恒力,為了使彈頭獲得更大的速度,可適當(dāng)(    A.減小平行軌道間距 B.增大軌道中的電流C.縮短軌道的長(zhǎng)度 D.增大彈頭的質(zhì)量7.(多選)如圖所示,一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡半徑為R已知該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直向下,該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則(    A.液滴帶正電B.液滴的比荷C.液滴沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)D.液滴運(yùn)動(dòng)速度大小8.(多選)某一種污水流量計(jì)工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型,廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子,從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入,左側(cè)流出。流量值Q等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(    A.帶電離子所受洛倫茲力方向由M指向NBM點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C.污水流量計(jì)也可以用于測(cè)量不帶電的液體的流速D.只需要測(cè)量M、N兩點(diǎn)間的電壓就能夠推算廢液的流量9.(多選)如圖所示,在Oxy平面第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從y軸上的M點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度方向與y軸正方向的夾角θ45°。粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后在N點(diǎn)(未畫出)垂直穿過(guò)x軸。已知OMa,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,重力不計(jì)。則(    A.粒子帶負(fù)電荷 B.粒子速度大小為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為a DNO點(diǎn)相距10(多選)如圖所示,直線MN與水平方向成60°角,MN的右上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一粒子源位于MN上的a點(diǎn),能水平向右發(fā)射不同速率、質(zhì)量為m(重力不計(jì))、電荷量為qq0)的同種粒子,所有粒子均能通過(guò)MN上的b點(diǎn),已知abL,則粒子的速度可能是(    A B C D二、實(shí)驗(yàn)題:本題共1小題,共12分,每空311.(12分)小明同學(xué)在探究通電直導(dǎo)線受到的安培力F和電流I的關(guān)系的過(guò)程中,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。將匝數(shù)為N、底邊長(zhǎng)度為L1的線框與電流表、電源和滑動(dòng)變阻器及開關(guān)組成一閉合回路,把線框用輕細(xì)繩掛在力傳感器的下端,使線圈處在由磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,保持線框底邊與磁場(chǎng)方向垂直,磁鐵磁極與線框平面平行方向的寬度為L2,且L1L2。接通電路,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的示數(shù)為I時(shí),觀察并記錄力傳感器此時(shí)的讀數(shù)F。經(jīng)多次重復(fù)上述操作,可測(cè)出在滑動(dòng)變阻器接入電路的不同阻值下所對(duì)應(yīng)的多組IF的數(shù)據(jù),用描點(diǎn)法畫出FI圖像如圖乙所示,其中的F0、F1I1均為已知量。由圖像可以判定線框所受安培力方向_________(選填豎直向上豎直向下);通過(guò)線框底邊電流方向_________(選填指向紙內(nèi)指向紙外);線框所受重力的大小為_________;若認(rèn)為兩磁極間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),且在兩磁極之間正對(duì)位置以外區(qū)域的磁場(chǎng)可忽略不計(jì),則此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_________。三、計(jì)算題:本題共3小題,共381210分)兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40m,金屬導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ37°,在導(dǎo)軌平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E6V、內(nèi)阻r的直流電源。現(xiàn)把一質(zhì)量0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒靜止于金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),已知sin37°0.60cos37°0.80g10m/s2。求:1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小和方向。13.(10分)一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子,速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°,如圖所示。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計(jì))。1)若粒子帶負(fù)電,且恰能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng),求v0的大?。?/span>2)若粒子帶正電,使粒子能從ad邊射出磁場(chǎng),求v0的最大值。14.(18分)如圖所示,在豎直的xOy平面內(nèi),在水平x軸上方存在場(chǎng)強(qiáng)大小方向平行于x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第二象限存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸下方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和大小、方向均未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電小球從y軸上的P0,L)位置無(wú)初速度釋放,釋放后小球經(jīng)第一象限,由x軸上的A點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入第四象限,在第四象限中能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與y軸相切。重力加速度為g。求:1)勻強(qiáng)電場(chǎng)E2大小與方向;2x軸下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的B1的大??;3)若讓小球從y軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)無(wú)初速度釋放,小球第二次穿過(guò)x軸后進(jìn)入第二象限做直線運(yùn)動(dòng),恰好又回到Q點(diǎn)。第二象限中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。2022—2023學(xué)年度第二學(xué)期第一次雙周考高二物理答案以及解析1.答案:B解析:由于,所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最短、弦長(zhǎng)最短,由幾何關(guān)系得,當(dāng)弦長(zhǎng)等于L時(shí)最短,此時(shí)弦切角為30°,圓心角為60°,運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為,B正確。2.答案C  解析:導(dǎo)線ab、c兩兩等距,截面構(gòu)成等邊三角形,均通有電流I,b中的電流在a導(dǎo)線位置處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,導(dǎo)線c在導(dǎo)線a位置處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B0,bc中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖所示。根據(jù)幾何關(guān)系知其夾角為120°,合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與一根導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,等于B0.則a導(dǎo)線受到的安培力大小為FB0IL,故選C3答案C  解析:宇宙射線受到地磁場(chǎng)施加的力與運(yùn)動(dòng)方向垂直,當(dāng)宇宙射線的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí),此時(shí)受到的洛倫茲力為零,故A錯(cuò)誤;垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處運(yùn)動(dòng)方向幾乎與磁場(chǎng)方向平行,故受到的洛倫茲力最小,故B錯(cuò)誤;由左手定則可知,帶正電的離子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向東偏轉(zhuǎn),故C正確;帶負(fù)電的離子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向西偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。4.【答案】D【詳解】物體重力沿斜面向下的分力為,物體速度發(fā)生變化,受到的洛倫茲力發(fā)生變化,物體不可能向上做勻速運(yùn)動(dòng)或勻減速運(yùn)動(dòng),若,垂直于斜面方向,沿著斜面方向,物體向上減速,速度減小,洛倫茲力減小,則N增大,所以加速度變大,故物體沿斜面向上做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。速度減為零后,由于,物體將沿斜面向下加速,此時(shí),,物體向下加速,速度增大,洛倫茲力增大,則N增大,故加速度減小。所以物體將沿斜面向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng)。故選D5.答案:D解析:根據(jù)題意,設(shè)兩板間電壓為U,粒子在電場(chǎng)中加速過(guò)程,由動(dòng)能定理有解得進(jìn)入磁場(chǎng)后,由牛頓第二定律有解得由題意可知,OP間的距離為,由公式可得可得當(dāng)板間距離d改變,其它條件不變,則x成正比。故選D。6.答案:B解析:根據(jù)題意,安培力做的功等于彈頭獲得的動(dòng)能。軌道間距減小,安培力減小,安培力做的功減小,彈頭獲得的動(dòng)能減小,速度減小,故A錯(cuò)誤;增大軌道中的電流,安培力增大,安培力做的功增大,彈頭獲得的動(dòng)能增大,速度增大,故B正確;縮短軌道的長(zhǎng)度,安培力做的功減小,彈頭獲得的動(dòng)能減小,速度減小,故C錯(cuò)誤;只增大彈頭質(zhì)量,安培力做的功不變,彈頭獲得的動(dòng)能不變,所以速度減小,故D錯(cuò)誤。7.答案BC  解析:帶電液滴剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)滿足mgqE,電場(chǎng)力向上,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,液滴帶負(fù)電,可得比荷為,A錯(cuò)誤,B正確;由左手定則可判斷,只有液滴沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),受到的洛倫茲力才指向圓心,C正確;由向心力公式可得聯(lián)立可得,D錯(cuò)誤。8.答案:BD解析:AB.帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到洛倫茲力作用,根據(jù)左手定則可知,正離子受到的洛倫茲力向下,負(fù)離子受到的洛倫茲力向上,則M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì).C.不帶電的液體在磁場(chǎng)中不受洛倫茲力,MN兩點(diǎn)間沒(méi)有電勢(shì)差,無(wú)法計(jì)算流速,故C錯(cuò)誤;D.最終帶電離子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有解得液體的流速為M、N兩點(diǎn)間的電壓,廢液的流量為Bd為己知量,則只需要測(cè)量MN兩點(diǎn)間的電壓就能夠推算廢液的流量,故D正確。9.答案AD  解析:由左手定則可知,帶電粒子帶負(fù)電荷,A正確;作出粒子的軌跡示意圖如圖所示,假設(shè)軌跡的圓心為,則由幾何關(guān)系得粒子的軌道半徑為,則由B、C錯(cuò)誤由以上分析可知,D正確。10.【答案】AB【詳解】由題意可知粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,所有圓弧的圓心角均為120°,所以粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為由洛倫茲力提供向心力得,所以A、B正確。11.答案:豎直向下;指向紙外;;解析:隨著電流的增大,根據(jù)可知,通電線框產(chǎn)生的安培力增大,繩子上的拉力增大,對(duì)線框分析可知,安培力豎直向下,根據(jù)左手定則可知通過(guò)線框底邊的電流方向指向紙外;由題圖乙可知,當(dāng)電流為零時(shí),線框內(nèi)的安培力為零,此時(shí)繩子的拉力等于線框的重力,故為,當(dāng)電流為I1時(shí),對(duì)線框受力分析可知,解得12.答案(1  2,方向沿斜面向下解析(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有2)導(dǎo)體棒受到的安培力,方向沿導(dǎo)軌面向上導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有解得方向沿斜面向下。13.答案:1  2解析:(1)帶電粒子帶負(fù)電,其軌跡如圖由圖可知,2)帶電粒子帶正電,當(dāng)v0最大值恰好和ab邊相切,軌跡如圖由幾何關(guān)系得  14.【答案】1,豎直向上  2  3【詳解】(1)小球在第四象限中能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明只有洛倫茲力提供向心力,則在豎直方向上電場(chǎng)力等于重力,有qE2mg,解得依題意,小球帶正電,可得第四象限的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上。2)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示       1小球在第一象限受重力和電場(chǎng)力作用,兩個(gè)力均為恒力,所以小球在第一象限做靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,知離開第一象限時(shí)的速度,聯(lián)立解得小球在第四象限中運(yùn)動(dòng)時(shí),由幾何關(guān)系可得由洛倫茲力提供向心力可得聯(lián)立可得3)小球軌跡如圖2所示     2設(shè)Q點(diǎn)縱坐標(biāo)為,則小球離開第一象限的速度為設(shè)其在x軸下方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,則有由幾何關(guān)系可知小球在第二象限做直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力和重力的合力與洛倫茲力大小相等,有聯(lián)立可得。

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