2021-2022学年陕西省渭南市华州区咸林中学高二上学期第三阶段检测物理试题（Word版）

咸林中学2021一2022学年度第一学期第三阶段考试

高二物理试题

（分值：100分  时间：90分钟）

一、选择题（本题共12小题。每小题4分，共48分。1-8为单选题；9-12为多选题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的0分）

1. 关于磁感应强度B的概念，下面说法正确的是 （    ）

A. 根据磁感应强度B的定义式可知，在磁场中某处，B与F成正比，B与成反比

B. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零

C. 一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零

D. 磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同

2. 有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图．a、b的连线水平，c是ab的中点，d点与c点关于b点对称．已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点产生磁场的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是

A. B1+B2，方向竖直向下

B. B1－B2，方向竖直向上

C. +B2，方向竖直向上

D. －B2，方向竖直向下

3. 如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（　　）

A. 沿路径a运动，轨迹是圆

B. 沿路径a运动，轨迹半径越来越大

C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小

D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小

4. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（　　）

A 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0

5. 如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为

A. 2

B

C. 1

D.

6. 如图所示，空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左、场强为E的匀强电场．有一质量为m，电荷量大小为q的微粒垂直于磁场且以与水平方向成45°角的速度v做直线运动，重力加速度为g．则下列说法正确的是

A. 微粒可能做匀加速直线运动 B. 微粒可能只受两个力作用

C. 匀强磁场的磁感应强度B= D. 匀强电场的电场强度E=

7. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　）

A. 滑块受到的摩擦力不变

B. 滑块到地面时的动能与B的大小无关

C. 滑块受到洛伦兹力方向垂直斜面向下

D. B很大时，滑块可能静止于斜面上

8. 如图所示，在0≤x≤0.3m区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.2T，方向垂直纸面向外。一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带正电粒子，所有粒子的初速度大小均为2×104m/s，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知粒子的电量为2×10－4C，质量为4×10－10kg，则这些粒子在磁场中运动的最长时间为

A.  B.  C.  D.

9. 两个带等量异种电荷的粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示则

A. a粒子带正电，b粒子带负电

B. 两粒子的轨道半径之比Ra：Rb=：1

C. 两粒子的质量之比ma：mb=1：2

D. 两粒子的质量之比ma：mb=2：1

10. 一束几种不同的离子，垂直射入有正交的匀强磁场B1和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束．如图．对这些离子，可得出结论（ ）

A. 它们速度大小不同

B. 它们都是正离子

C. 它们的电荷量不相等

D. 它们的荷质比不相等

11. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电极连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是

A. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大

B. 粒子射出时的最大动能与加速电压无关，与D形金属盒的半径和磁感应强度有关

C. 若增大加速电压，粒子在金属盒间的加速次数将减少，在回旋加速器中运动的时间将减小

D. 粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为

12. 如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，重力加速度为g，则圆环克服摩擦力做的功可能为（　　）

A. 0 B.  C.    D.

二、实验填空题：（共14分）

13. 测定金属丝电阻率，提供实验器材如下：

A.待测金属丝R（电阻约8Ω）

B.电流表A（0.6A，内阻约0.6Ω）

C电压表V（3V，内阻约3kΩ）

D.滑动变阻器R1（0-5Ω，2A）

E.电源E（6V）

F.开关，导线若干

（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为________mm．

（2）某同学采用如图所示电路进行实验，请用笔画线代替导线，在图中将实物电路图连接完整（    ）．

（3）测得金属丝的直径为d，改变金属夹P的位置，测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出如图所示．测得图线斜率为k，则该金属丝的电阻率ρ为________

（4）关于电阻率的测量，下列说法中正确的有________

A．开关S闭合前，滑动变阻器R1的滑片应置于最左端

B．实验中，滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动

C.待测金属丝R长时间通电，会导致电阻率测量结果偏小

D.该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响

14. 某同学连接了一个如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为电压表，开关S.

(1) 该同学连接的实验电路中有一处错误，请用笔在该处打上“×”号，并用笔画线作为导线，进行正确的连接．_____

(2) 开关闭合前，电阻箱R的阻值应置于_____(选填“零”或“较大”)．

(3) 将开关S闭合，改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出的图线如图所示，则内阻r＝_____Ω，电动势E＝_____V．(结果保留两位有效数字)

三、计算题：本题共4小题，共38分

15. 如图所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上．导体棒与斜面的水平底边始终平行．已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.

(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；

(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向．

16. 质量为0.10g的小物块，带有5×10-4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2），则

（1）物块带何种电荷？

（2）物块离开斜面时的速度为多少？

（3）物块在斜面上滑行的最大距离是多少？

17. 在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。

（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；

（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′的大小；此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？

18. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与y=-d之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以初速度v0从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：

（1）粒子在Q点速度的大小和与x轴正方向夹角θ；

（2）匀强磁场磁感应强度大小B。

（3）粒子运动时间

参考答案

1. 【答案】C
2. 【答案】D
3. 【答案】B
4. 【答案】B
5. 【答案】D
6. 【答案】D
7. 【答案】C
8. 【答案】D
9. 【答案】BD
10. 【答案】BD
11. 【答案】BC
12. 【答案】ABD
13. 【答案】    ①. 0.398    ②.     ③.     ④. AD

【详解】（1）螺旋测微器主尺刻度0mm，分尺刻度，所以读数为0.398mm．

（2）根据电路图连接实物图如下：

（3）设电流表内阻，根据欧姆定律可知待测电阻：，根据电阻方程：

，截面积：，联立解得：，图像斜率：，所以电阻率．

（4）为了保护电路，实验开始前应使待测回路电流最小，滑动变阻器滑片处于最左端，A正确．

B.实验要测量多组电压、电流值，通过改变滑片位置，改变电压表示数，滑动变阻器滑片需要移动，B错误．

C.待测金属丝R长时间通电，因电流热效应存在，温度升高，电阻率变大，C错误．

D.根据可知，电流表的内阻存在不会改变图像的斜率，对电阻率没影响，D正确．

14. 【答案】    ①.     ②. 较大    ③. 1.0    ④. 3.3

【详解】(1)[1]伏阻法测量干电池的电动势和内阻，开关控制所有的用电器，则电压表要受开关的控制，改正如图所示：

(2)[2]闭合开关时要保证电路的安全，若电阻箱调为零，电源被短路，电流过大，故为了安全将变阻箱调为较大的阻值.

(3)[3]由闭合电路的欧姆定律 ，整理得

，

结合图象可知纵截距 ，可得，

而斜率

，

可得

15. 【答案】(1) 　(2)    方向垂直斜面向上

【详解】(1) 根据共点力平衡得，mgtanθ=BIL    

；

(2) 根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小

 mgsinθ=BIL  解得，B=

B垂直于斜面向上．

16. 【答案】(1)负电；(2)；(3)

【详解】(1)物块运动至某一位置时能离开斜面，结合左手定则可知，物块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，物块带负电。

(2)当满足

时，物块与斜面间相互作用力为零，开始离开斜面，解得物块离开斜面时的速度为

(3)物块离开斜面前做匀加速直线运动，设滑行的最大距离为s，由牛顿第二定律及运动学公式分别可得

联立解得

17. 【答案】（1）负电荷，；（2）B，

【详解】（1）由粒子的运动轨迹(如图)，利用左手定则可知，该粒子带负电荷．粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径

R＝r

又

qvB＝m

则粒子的比荷

＝

（2）设粒子从D点飞出磁场，运动轨迹如图，速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°，由几何知识可知，粒子做圆周运动的半径

R′＝＝ r

又

qvB′＝m

所以

B′＝B

此次粒子在磁场中运动所用时间

t＝T＝×＝

18. 【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，在Q点进入磁场时速度大小为vQ，方向与x轴正方向间的夹角为θ，vQ沿y轴方向的大小为vy，则水平方向上

解得

竖直方向上

解得

Q点的合速度

速度和与x轴正方向夹角

解得

（2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，据洛伦兹力提供向心力

解得

粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系得

解得

（3）根据几何关系，粒子在磁场中转过的圆心角为

在磁场中运动的周期

在磁场中运动的时间

粒子运动总的时间