泰安一中2022级高二上学期第二次学情检测物理试题（时间90分钟，满分100分）2022．10第I卷（选择题，共56分）一．选择题：（本题共14个小题，每小题4分，共56分，在每小题给出的四个选项中至少有一个答案是正确的，请把答案涂在答题卡上．全部选对得4分，选择正确但不全的得2分，有错选或不答的得0分．）1．下列说法正确的是 （ ）A．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器 B．安培首先发现了电流的磁效应C．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用 D．法拉第发现了电流产生的磁场方向的判定方法2．下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（ ）A．磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直B．有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动C．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直不变D．电荷在磁场中不可能做匀速直线运动3．如图所示，在通电螺线管的周围和内部a、b、c、d四个位置分别放置了小磁针，小磁针涂黑的一端是N极．图中正确表示小磁针静止时的位置是（ ）A．a B．b C．c D．d4．以下说法正确的是（ ）A．通电导线在磁场中可能会受到力的作用 B．磁铁对通电导线不会有力的作用C．两根通电导线之间不可能有力的作用 D．以上说法均不正确5．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，且b、d连线水平，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，其所受洛伦兹力的方向（ ）-7-A．向上B．向下C．向左D．向右6．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序以及a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕，氘、氚D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕7．速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A．该束带电粒子带正电B．速度选择器的P1极板带负电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D．粒子在磁场中运动半径越大，粒子的比荷越小8．如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球从静止开始沿管下滑，下图中关于小球所受弹力FN、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图像正确的是（ ）9．如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是（ ）A．导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力-7-B．导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力C．若导线受弹力作用，一定受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上D．若导线受弹力作用，一定受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上10．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径．一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）A．3t B． C． D．2t11．在两平行金属板间，有如图所示的相互正交的匀强电场和匀强磁场，α粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，恰好能沿直线匀速通过，若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时，电子将（ ）A．不偏转 B．向上偏转 C．向下偏转 D．向纸内或纸外偏转12．如图，条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线通入向里的电流时，则（ ）A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁相对桌面有向左动的趋势 D．磁铁相对桌面有向右动的趋势13．图是电子射线管的示意图。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轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）A．加一磁场，方向沿z轴负方向B．加一磁场，方向沿y轴正方向C．加一电场，方向沿z轴负方向D．加一电场，方向沿y轴正方向14．如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为下列说法不正确的是（ ）-7-A．，竖直向上 B．，竖直向下C．，平行悬线向下 D．，平行悬线向上第II卷（非选择题，共44分）二．计算题（本大题4小题，共44分．要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）15．（6分）边长为10cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为：B＝2＋3t（T），则在第1s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少？16．（8分）如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，电源的电动势E=9V，内阻为r=0.5Ω，在相距l=1m的平行导轨上放一质量m=0.3kg、电阻R=2.5Ω的金属棒ab，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）ab棒对导轨的压力。17．（16分）如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B大小未知，右边是一个电场强度大小为的匀强电场，其方向平行于OC向上且垂直于磁场方向；有一初速度大小为v0，质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P点沿与边界线PQ的夹角θ=60°的方向射入匀强磁场，恰好从距O点正上方L处的C点垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，不计粒子的重力，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）求粒子从P至Q所用时间及OQ的长度；（3）如果保持电场与磁场方向不变，而将它们左右对调，且磁感应强度大小变为原来的1/4，电场强度减小到原来的一半，粒子仍从P点以速度v0沿某一方向射入，恰好从O点正上方的小孔C射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？18．（14分）如图所示，质量为m、带电量为+q的液滴，以速度v沿与水平成45°角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区做直线运动。重力加速度为g。（1）电场强度E和磁感应强度B各多大？-7-（2）当液滴运动到某一点M时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？（3）在满足（2）的前提下，粒子从M点第一次到达与M点同一水平线上的N点（图中未画出）所用的时间为多少？-7-泰安一中2022级高二上学期第二次学情检测物理试题（参考答案）一．选择题题号1234567891011121314答案ABAAACDADCACDABCBABC二．计算题：15．t＝0时，B0＝2Tt＝1s时，B1＝（2＋3×1）T＝5T由Φ＝BS⊥得：ΔΦ＝ΔBSsin30°＝（B1－B0）L2sin30°＝（5－2）×0.12×Wb＝1.5×10－2Wb。16．【答案】（1）（2）先将原图改画为侧视图，对导体棒受力分析，如图所示，导体棒恰好能静止，应有Nx=F安，Ny=G因为tan60°=所以F安=tan60°，Ny=G又F安=BIL，所以B=N==牛三：，方向垂直斜面向下。17．O点正上方的小孔C射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？【答案】（1）（2）2L；（3）试题分析：①粒子在磁场中做的是匀速圆周运动，在电场中粒子做的是类平抛运动；②根据几何关系求出带电粒子做圆周运动的半径。（1）做出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何关系可知：r+rcos600=L由洛伦兹力提供向心力可得：解得（2）粒子在磁场中运动的周期-7-粒子在磁场中运动的时间为：粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向：x=v0t2在平行电场方向：qE=ma解得粒子从P运动至Q点所用的时间：OQ的长度为:x=2L（3）电场和磁场左右对调后，粒子在电场中，由动能定理可得：粒子在磁场中：根据牛顿第二定律：解得粒子进入磁场后做圆周运动的半径为：18．解：（1）对液滴受力分析，由平衡条件：qE=mgtanθ得得（2）电场方向变为竖直向上，qE=mg由得（3）电场变为竖直向上后，qE=mg，故粒子做匀速圆周运动，有：-7-
