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1、山西省汾阳市汾阳中学2020-2021学年高二物理上学期第二次月考试题（90分钟 共100分）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分.第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（ ）A.粒子必定带负电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.这个电场可能是负点电荷的电场D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能2.如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态
2、，圆环一部分处在垂直于环面向里的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、C与圆心O连线的夹角为120，此时悬线的拉力为F.若圆环通电，使悬线的拉力刚好为零，则环中电流大小和方向是（ ）A.大小为，沿顺时针方向B.大小为，沿逆时针方向C.大小为，沿顺时针方向D.大小为，沿逆时针方向3.两个完全相同的带等量正电荷的小球a和b，从同一高度自由落下，分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场，如图所示，然后再落到地面上，设两球运动所用的总时间分别为、，着地时速率为、，不计空气阻力，则（ ）A.，B.，C.，D.条件不足，无法比较4.如图，三根相互平行的固定长直导线、和两两等距，均通
3、有电流I，中电流方向与中的相同，与中的相反.下列说法正确的是（ ）A.所受磁场作用力的方向与、所在平面垂直B.所受磁场作用力的方向与、所在平面平行C.、和L；单位长度所受的磁场作用力大小之比为D.、和L；单位长度所受的磁场作用力大小之比为5.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点.不计粒子
4、重力，下列说法中正确的是（ ）A.极板M比极板N电势低B.加速电场的电压C.直径D.若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的电荷量6.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示.图中直径的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度顺时针转动.在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与成30角.当筒转过90时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）A.B.C.D.7.如图，甲是带负电的物块，乙是不带电的足够长的绝缘木板.甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地
5、板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场.现用一水平恒力B拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中A.甲、乙间的摩擦力始终不变B.甲、乙间的摩擦力先不变，后增大C.甲物块最终做匀速直线运动D.乙木板一直做匀加速直线运动8.如图所示，磁感应强度大小为B、方向垂直于氏面向外的匀强磁场中有一矩形区域，水平边长为s，竖直边长为h.质量均为m、带电荷量均为的A、B两粒子，由a、c两点先后沿和方向以速率、进入矩形区域（两粒子不同时出现在磁场中）.不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，设切点为P点，A粒子从d点射出.下列说法正确的是（ ）A.两粒子运动到
6、P点所需时间之比为B.两粒子运动到P点所需时间之比为C.A粒子的初速度为D.A粒子的初速度为9.如图所示，在真空中一个孤立点电荷形成的电场中，一条竖直向下的电场线上有a、b两点.一带电质点（不影响原电场的分布）在a处由静止释放后沿电场线向下运动，到达b点时速度恰好为零，则下列说法正确的是（ ）A.该带电质点一定带负电荷B.此过程中该带电质点机械能增大C.b点的电场强度大于a点的电场强度D.质点由a点到b点过程中所受到的合力先减小后增大10.如图所示，a、b、c、d是正方形的四个顶点，O是正方形对角线的交点.边和边中点处放有等量异种点电荷、，关于图中各点电势和电场强度的关系，下列说法正确的是（
7、）A.a、O、c三点的电势关系为.B.a、b、c、d四个顶点处的电场强度大小相等C.在两点电荷连线上，O点处的电场强度最大D.a、b、c、d、O五个点中，O点处的电场强度最小11.（多选）如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两端相连.现分别加速质子和氘核.下列说法正确的是（ ）A.它们的最大速度相同B.质子的最大动能大于氘核的最大动能C.加速质子和氘核所用高频电源的频率相同D.仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能12.如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接地（取大地电势为0）.S闭合后，两板间
8、有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.以下说法正确的是（ ）A.保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流B.保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处于两极板之间），则油滴仍然静止，G中有的电流C.若将S断开，则油滴立即向下做匀加速直线运动D.若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，则油滴仍然保持静止，油滴的电势能不变二、实验题（本大题共2小题，共16分.把答案填在答题卡的横线上）13.（6分）某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量铅笔芯的电阻值.所用器材有电流表、电流表（电流表的内阻可忽略），电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯
9、、电源E、开关S及导线等.操作步骤如下：（1）调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大.（2）闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电流表示数=_，此时电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值.（3）用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径d=_mm.（4）已测得该铅笔芯的长度，电阻箱，的读数为5.00，根据已测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率_.（结果保留3位有效数字）14.（10分）实验室中准备了下列器材：待测干电池（电动势约1.5，内阻约1.0）；电流表G（满偏电流1.5mA，内阻）；电流表A（量程00.6A，内阻约）；滑动变阻器（最大阻值20）；滑动变阻器（
10、最大阻值100）；定值电阻，开关S和导线若干.（1）某同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器应是_.（填代号）（2）请在如图甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图.（3）如图乙为该同学根据实验数据作出的图线（为电流表G的示数，为电流表A的示数），由该图线可得，被测干电池的电动势E=_V，内阻r=_.三、计算题（本大题共3小题，共36分.应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.）15.（10分）如图所示，直角坐标系第、象限存在方向垂直于纸面向匀强磁场，一质量为m、电荷量为的粒
11、子在纸面内以速度v从y轴上的A点射入，其方向与y轴正方向成60角，粒子离开磁场后能回到A点，不计重力，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）粒子从A点出发到再回到A点的时间.16.（12分）如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒的质量，连入导轨间的电阻，与导轨垂直且接触良好；电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面的夹角；与导轨间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，轻绳与导轨平行且对的拉力为水平方向，重力加速度g取，处于静止状态.已知，.求：（1）受到的安培力大小；（2）重物重力G的取值范围.17.（14分）如图，空间分布着
12、有理想边界的匀强电场和匀强磁场，左侧匀强电场的场强大小为E，方向水平向右，其宽度为L，中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，一个带正电的粒子（质量为m，电荷量为q，不计重力）从电场左边缘a点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了a点，然后重复上述运动过程，求：（1）带电粒子在匀强磁场中运动的半径R；（2）中间磁场区域的宽度d；（3）带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.参考答案汾阳中学2020-2021学年度第一学期第二次月考高二物理参考答案一、选择题1.D 2.A 3.B 4.C 5
13、.B 6.A 7.C 8.C9.ACD 10.AB 11.BD 12.BD二、实验题13.（2）（3）0.920（4）14.（1）（2）如图所示（3）1.47（1.461.48均正确） 0.75（0.730.77均正确）三、计算题.（1）（2）解析：（1）粒子做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系知：洛伦兹力提供向心力：联立解得：（2）粒子做匀速直线运动的时间：粒子在磁场中偏转了300，所用时间：粒子从A点出发到再回到A点的时间16.（1）10N（2）解析：（1）由闭合电路欧姆定律可得，通过的电流受到的安培力：（2）受力如图所示：最大静摩擦力：由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：当最大静摩擦力方向向左时：由于重物受力平衡，故：，则重物重力的取值范围为17.（1）（2）（3）解析：（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理得：带电粒子在磁场中偏移，由牛顿第二定律得：由以上两式，可得：（2）由于在两磁场区域中粒子运动半径相同，如图所示，三段圆弧的圆心组成的是等边三角形，其边长为，所以中间磁场区域的宽度为：（3）在电场中运动时间在中间磁场中运动时间粒子在右侧磁场中运动时间则粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间为：