2022年10月份模块考试高二物理试题考试时间：60分钟满分：100分第Ⅰ卷选择题（共60分）一、选择题(本题包括10个小题，每小题6分，共60分。1到6题只有一个选项正确，7到10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，错选或不选的得0分)1.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小2.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( ) A.向上B.向下C.向左D.向右3．如图，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个α粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出．若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个α粒子射出磁场的位置是( )A．A点B．ND之间的某一点C．CD之间的某一点D．BC之间的某一点4.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )-7-\nA.1.3m/s,a正、b负B.2.7m/s,a正、b负C.1.3m/s,a负、b正D.2.7m/s,a负、b正5.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间,带电粒子从P0处静止释放,并沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是( )A.带电粒子每运动一周被加速一次B.P1P2=P2P3C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关D.加速电场方向需要做周期性的变化6.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则( )A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为∶1C．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为2∶1D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为1∶27.如左图所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起，棒上有如右图所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,左图中I所示方向为电流正方向。则金属棒( )A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功8．如图所示，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场．其中某一速率v0的电子从Q点射出．已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断( )-7-\nA．该匀强磁场的方向是垂直纸面向里B．所有电子在磁场中的轨迹相同C．速率大于v0的电子在磁场中运动时间长D．所有电子的速度方向都改变了2θ9.如图所示,两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域,恰好能沿直线从P点飞出此区域。如果只将电场方向改为竖直向上,则小球做匀速圆周运动,加速度大小为a1,经时间t1从板间的右端a点飞出,a与P间的距离为y1;如果同时撤去电场和磁场,小球加速度大小为a2,经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出,b与P间的距离为y2。a、b两点在图中未标出,则一定有( )A.v0<vB.a1>a2C.a1=a2D.t1<t210.质谱仪是测带电粒子的质量和分析同位素的一种仪器,它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,然后利用相关规律计算出带电粒子质量,其工作原理如图所示,虚线为某粒子运动轨迹,由图可知( )A.此粒子带负电B.下极板S2比上极板S1电势高C.若只增大加速电压U的值,则半径r变大D.若只增大入射粒子的质量,则半径r变大第Ⅱ卷（共40分）一、实验题(本题5个小题，每道小题2分，共10分)11．某研究性学习小组欲用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S和若干导线测定某电池组的电动势． -7-\n (1)在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的实验电路．(2)闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出如表所示的R、U数据，并计算相应的与的值．请用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作出－图线.R/Ω16671.450.033.325.020.0U/V7.75.44.53.62.92.5(×10－2Ω－1)0.601.402.003.004.005.00/V－10.130.190.220.280.340.40(3)从图线中可求得待测电池组的电动势E＝______V.(4)根据该小组设计的实验电路，会存在系统误差，试分析测得的电动势比实际电动势偏________(填“大”或“小”)．(5)若要测该电池组的内阻，应知道定值电阻的阻值，用多用表测量该定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆挡位如图戊所示，则知定值电阻的阻值是________Ω.三、计算题。（其中12题14分，13题16分）12.如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直方向的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：-7-\n(1)磁场的磁感应强度B；(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN.13.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在-m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=-3.2×10-19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经磁场、电场偏转后,最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:(1)带电粒子在磁场中运动时间。(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标。-7-\n2022年10月份模块考试高二物理试题答案一、选择题(本题包括10个小题，每小题6分，共60分。1到6题只有一个选项正确，7到10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，错选或不选的得0分)1．A2．B3．A4．A 5．A6.A7.ABC8.AD9.AB10.CD第Ⅱ卷（共44分）二、实验题11.(1)如图甲 (2)如图乙 (3)10 (4)小(5)50甲乙三、计算题（共30分）12.(1)从左向右看，受力分析如图所示．由平衡条件得：tan37°＝F安/mg，F安＝BIL，解得：B＝.-7-\n(2)设两导轨对导体棒支持力为2FN，别有2FNcos37°＝mg，解得FN＝mg.即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为mg.13.(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有qvB=代入数据得:r=2m轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。图1在磁场中运动时间t=代入数据得:t=5.23×10-5s(2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动方法一:粒子在电场中加速度a==2.0×108m/s2运动时间t1==5.0×10-5s沿y方向分速度vy=at1=1.0×104m/s沿y方向位移y==0.25m粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点t2==7.5×10-5s故Q点的横坐标为x=d+vt2=5.0m方法二:设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,则:tanθ=设Q点的横坐标为x则:tanθ=故x=5m。-7-
