河北省石家庄实验中学2021-2022学年高二上学期10月月考试题 物理 含答案

石家庄实验中学2020-2021-1学期10月份月考试卷

理科﹒高二物理

第Ⅰ卷（选择题 共56分）

一、        单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求）

1、水平桌面上有一根绝缘的长直导线a，垂直纸面放置，在桌面正上方等高且与直导线a平行等距的位置，固定两根绝缘直导线b和c，三根导线中的电流大小相等、方向如图所示。导线a始终处于静止状态，关于导线a，以下说法中正确的是（　　）

A．对地面的压力数值上小于自身的重力

B．对地面的压力数值上等于自身的重力

C．对地面的压力数值上大于自身的重力

D．受水平向左的摩擦力

2、如右图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B满足（　　）

A．，方向垂直纸面向外 

B．B．，方向垂直纸面向里

C．，方向竖直向下 

D．D．，方向水平向右

3、如图所示，O点有一粒子发射源，能沿纸面所在的平面发射质量均为m、电荷量均为+q、速度大小均为v的粒子。MN为过O点的水平放置的足够大的感光照相底片，照相底片上方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用，则感光照相底片上的感光长度为（　　）

A． 

B．

C． 

D．

4、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，AC、DE是圆的两条互相垂直的直径，在A点有一个粒子源，沿与AC成45°斜向上垂直磁场的方向射出各种不同速率的粒子，粒子的质量均为m，电荷量均为q，所有粒子均从CD段四分之一圆弧射出磁场，不计粒子的重力，则从A点射出的粒子速率满足的条件是（　　）

A．＞v＞ 

B．＞v＞

C．＞v＞ 

D．＞v＞

5、一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量为m、电荷量均为-q（q＞0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。则在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为（　　）

A．    B．   C．   D．

6、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，从静止经电场加速后，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A．B两束。离子的重力不计，下列说法中正确的有（　　）

A．两束离子的加速电压相同 

B．组成A束和B束的离子质量一定相同

C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷 

D．A束离子的动能大于B束离子的动能

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，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力F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、武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A．当磁感应强度B增大时，污水流速将增大

B．当污水中离子浓度升高，MN两点电压将增大

C．只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U，就能够推算污水的流量

D．只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流速

二、多项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中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，有选错的得0分。)

9、如图所示，E、F、G是边长为a的正三角形的三个顶点，位于方向垂直于△EFG所在平面、向外的匀强磁场中。一质量为m、电荷量为q的粒子沿FE方向由F点垂直于磁场的方向射入磁场区域，速度大小为v0，粒子恰好从G点离开磁场，不计粒子重力，则（　　）

A．粒子可能带负电

B．粒子在G点的速度沿直线EG的方向

C．磁感应强度的大小为

D．粒子在磁场中运动的时间为

10、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（　　）

A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

B．地磁场的磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，

终止于地磁南极

C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D．地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向西的作用力

11、电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道（水平）之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的4倍，理论上可采用的办法是（　　）

A．只将轨道长度L变为原来的2倍

B．只将电流I增加至原来的4倍

C．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的8倍，其他量不变

D．只将弹体质量减至原来的一半

12、一块横截面为矩形的金属导体的宽度为，厚度为，将导体置于一磁感应强度为的匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于侧面，如图所示。当在导体中通以图示方向的电流时，在导体的上下表面间用电压表测得的电压为，已知自由电子的电量为，则下列判断正确的是（　　）

A．导体内自由电子只受洛伦兹力作用

B．用电压表测时，电压表的“”接线柱接下表面

C．金属导体的厚度越大，越小

D．该导体单位体积内的自由电子数为

13、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）

A．导电圆环有收缩的趋势

B．导电圆环所受安培力方向竖直向上

C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR

D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ

14、两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上导体棒ab和cd可以自由滑动。当ab在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（　　）

A．cd内有电流通过，方向是d→c

B．cd中有电流通过，方向是c→d

C．磁场对cd的作用力向左

D．磁场对ab的作用力向左

第Ⅱ卷（主观题 共44分）

三、计算题：（共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15、（12分）如图所示，光滑的轨道PQ和MN宽度为d＝0.5m，跟一电动势为E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω的电池相连，水平地放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，轨道上可自由滑动的金属棒CD的质量m＝0.5kg，电阻为R＝0.5Ω，其余电阻不计，开关S闭合的瞬间，CD棒受到的磁场力水平向右，棒的加速度为3.0m/s2，求磁场的磁感应强度B。

16、（14分）如图所示，一半径为r的圆形均匀磁场区域内有一个边长为 的n匝正方形线框，线框单位长度的电阻为 ，线框平面与磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里，其磁感应强度随时间t均匀增大，磁感应强度的变化率为k  ， 求：

（1）线圈中的感应电动势的大小E和感应电流方向；   

（2）线圈中感应电流的大小I。   

17、（18分）如图所示，在第一象限内存在方向垂直于平面向外的匀强磁场：在第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一质量为m、带电量为的粒子从轴上的C点以速度射入磁场，在C点速度方向与轴正方向夹角为，一段时间后粒子垂直于x轴从点离开磁场进入电场，从轴上的点离开电场。不计粒子的重力。求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）电场强度的大小；

（3）粒子从C点到点经历的时间。