浙江省2020版高考物理单元滚动检测卷九磁场.docx

单元滚动检测卷九 磁场考生注意：1本试卷分选择题部分和非选择题部分，共4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟，满分100分选择题部分一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.小张同学将两枚小磁针放进某磁场中，发现小磁针静止时如图1所示(忽略地磁场的影响)，则该磁场一定不是()图1A蹄形磁铁所形成的磁场B条形磁铁所形成的磁场C通电螺线管所形成的磁场D通电直导线所形成的磁场答案B2.(2018台州市高三期末)如图2所示，为一正的点电荷与一金属板上的感应电荷共同形成的电场，A、B为电场中的两点，下列说法正确的是()图2AA点的电场强度比B点大B图中B点不在电场线上，故电场强度为零C把一试探电荷从A移动到B，电场力一定做正功D只在电场力作用下，由A点静止释放的带电粒子一定能经过B点答案A3.(2018温州市3月选考模拟)如图3所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导体棒通电部分的长度则该实验可获得的直接结论为()图3A导体棒中电流越大，导体棒受到的安培力越小B导体棒受到的安培力大小与电流大小成正比C导体棒受到的安培力大小与磁感应强度大小成正比D导体棒通电部分长度越长，导体棒受到的安培力越大答案D4(2018杭州市重点中学期末)“天舟一号”货运飞船，经历了5个月的在轨飞行后，于2017年9月22日告别“天宫二号”，按预定计划落入大气层并烧毁“天舟一号”在轨期间，其轨道是离地面约为380km的圆形轨道，地球表面处的重力加速度为9.8m/s2，则其()A速度比7.9km/s要小B周期大于24hC受到地球对它的万有引力几乎为零D向心加速度大于9.8m/s2答案A5.一根闭合的粗细均匀的铁丝弯折成一直角三角形线框，将其放入匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面向里时，在ab间接有一如图4所示的电源，下列判断正确的是()图4Aab边受到的安培力在纸面内垂直ab向下B整个线框所受安培力的合力为0Cac、cb边所受安培力的合力方向与ab边垂直D三角形线框有收缩的趋势答案C6(2018平湖市联考)一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中小球的动能变化量Ek为()Av0Bv12m/sCEk1.8JDEk10.8J答案B解析取初速度方向为正方向，则v(66) m/s12 m/s，由于速度大小没变，动能不变，故动能变化量为0，故只有选项B正确7.如图5所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料，ABCD面带正电，EFGH面带负电从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()图5A三个液滴在真空盒中都做平抛运动B三个液滴的运动时间不一定相同C三个液滴落到底板时的速率相同D液滴C所带电荷量最多答案D解析由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，故三个液滴的运动时间相同，选项B错误；三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项A错误；三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速率不相同，选项C错误；由于液滴C在水平方向位移最大，说明液滴C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项D正确8.如图6所示，在长方形abcd区域内有正交的电场和磁场，abL，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若仅撤去磁场，则粒子从c点射出；若仅撤去电场，则粒子将(不计重力)()图6A从b点射出B从b、P间某点射出C从a点射出D从a、b间某点射出答案C解析由粒子做直线运动可知qv0BqE；撤去磁场，粒子从c点射出，可知粒子带正电，粒子在电场中做类平抛运动，qEma，Lat2，Lv0t，所以撤去电场后由qv0Bm得r，粒子从a点射出，故C正确9.(2018杭州市期末)随着“共享单车”的持续火热，“共享汽车”(电动汽车)也悄然出现，如图7所示下表是某种“共享汽车”的主要参数(g取10m/s2)图7空车质量800kg电池容量44kWh标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重比值0.09根据上述信息，则下列说法正确的是()A工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能B电池容量44kWh指的是汽车电池充满电时的电荷量C标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶10min消耗的电能为2kWhD若标准承载下汽车速度能达120km/h，则汽车电动机最大输出功率不小于30kW答案D解析工作时，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，使汽车运动，故A错误；电池容量44kWh指的是汽车电池充满电时的电能，故B错误；电动汽车标准承载下的阻力为Ff0.09(800200)10N9102N，汽车的牵引力FFf，消耗电能WFvt91021060J1.08107J3kWh，故C错误；当汽车匀速时的功率为PFv9102W3104W30kW，故D正确10.(2018金华市、丽水市、衢州市十二校联考)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电荷量分别为Q和Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m、电荷量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线与竖直方向成角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图8所示，则(重力加速度为g)()图8A小球带正电，极板之间的电场强度大小为B小球受到电场力为C若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小D若将丝线剪断，小球向右做平抛运动答案A11美国科学家阿斯顿发明的质谱仪可以用来鉴别同位素钠23和钠24互为同位素现把钠23和钠24的原子核，由静止从同一点放入质谱仪，经过分析可知()A电场力对钠23做功较多B钠23在磁场中运动的速度较小C钠23和钠24在磁场中运动的半径之比为2324D钠23和钠24在磁场中运动的半径之比为2答案D解析在加速电场中，根据动能定理有qUmv2，因此电场力对二者做功相等，钠23的质量较小，速度较大，选项A、B错误；再由qvB得r，可知r，选项C错误，D正确12.如图9所示，磁感应强度大小为B的有界匀强磁场的宽度为d，方向垂直纸面向里一质量为m、带电荷量为q的正离子与磁场左边界成60角垂直磁场方向射入磁场区域，并恰好从磁场右边界穿出，则该正离子射入磁场时的速度大小为()图9A.B.C.D.答案C解析离子带正电荷，且恰好从磁场右边界射出的轨道半径r应满足rrcos60d，离子在磁场中运动时有qvB，即r，解得v，C项正确二、选择题(本题共4小题，每小题3分，共12分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)13.如图10所示，小球甲从竖直固定的半径为R的光滑圆弧轨道顶端由静止滚下，圆弧底端切线水平；同质量的小球乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滚下下列判断错误的是()图10A两小球到达底端时速度相同B两小球运动到底端的过程中重力做功相同C两小球到达底端时动能相同D两小球到达底端时，乙重力做功的瞬时功率小于甲重力做功的瞬时功率答案AD解析根据动能定理得，mgRmv2，知两小球到达底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故选项A错误，C正确；两小球运动到底端的过程中，下落的高度相同，则重力做功相同，故选项B正确；两小球到达底端的速度大小相等，甲球的重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，乙球的重力与速度方向不垂直，瞬时功率不为零，则乙球的重力做功的瞬时功率大于甲球的重力做功的瞬时功率，故选项D错误14.如图11所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点，另一端固定一个质量为m、电荷量为q的小球P，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场强度大小为E.先把杆拉成水平，然后将杆无初速度释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则()图11A小球到最低点时速度最大B小球从开始至最低点过程中动能一直增大C小球对杆的最大拉力大小为mgD小球可绕O点做完整的圆周运动答案BC解析在小球运动的过程中只有重力和电场力做功，电场力与重力的合力大小为F，合力与水平方向夹角的正切值tan，60，所以小球从开始运动到最低点左侧，即杆与水平方向的夹角为60的过程中，F一直做正功，此后F做负功，动能先增大后减小，所以在最低点左侧杆与水平方向的夹角为60时速度最大，动能最大，故A错误，B正确；设小球的最大速度为v，根据动能定理得：mgLsin60qEL(1cos60)mv2，设最大拉力为FT，则FTFm，解得最大拉力FT，故C正确；设动能最大的位置为N，其关于O的对称点为Q，设小球能通过Q点，且通过Q点的速度为v，根据动能定理得：mgLsin60qEL(1cos60)mv2，将qE代入上式得mv20，不可能，说明小球不能通过Q点，即不能做完整的圆周运动，故D错误15.如图12所示，匀强电场的电场方向水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，在开始的一小段时间内，小球()图12A可能做直线运动B一定做曲线运动C重力势能一定减小D电势能一定减小答案BD解析小球向右沿电场线方向运动，表明它带正电进入右侧区域时，竖直方向重力与洛伦兹力的合力有可能为0，可能向上，也可能向下水平方向上，电场力做正功，小球电势能一定减小；在电场力作用下，小球必然加速，洛伦兹力会发生变化；竖直方向上，在一段时间内，必然不平衡，因此小球必然做曲线运动，其轨迹有可能向上弯曲，也有可能向下弯曲，因此只有选项B、D正确16.如图13所示，在倾角为的光滑固定斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，则外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()图13ABmg，方向竖直向下BBmg，方向竖直向上CBmg，方向垂直斜面向下DBmg，方向垂直斜面向上答案BD解析若磁感应强度方向竖直向下，则安培力水平向左，导体棒无法静止；若磁感应强度方向竖直向上，根据平衡条件，可得其大小Bmg，选项A错误，B正确；若磁感应强度方向垂直斜面向下，则安培力沿斜面向下，导体棒无法静止；若磁感应强度方向垂直斜面向上，根据平衡条件，可得其大小Bmg，选项C错误，D正确非选择部分三、非选择题(本题共5小题，共52分)17(8分)(2019届台州中学模拟)甲同学准备做“探究做功与物体速度变化的关系”实验，乙同学准备做“验证机械能守恒定律”的实验(1)图14为实验室提供的部分器材，甲、乙同学均要使用的器材是_(填字母代号)(2)图15是实验中得到的纸带，a、b、c为连续的三个点，打点计时器打点频率为50Hz，请根据纸带测量结果计算b点对应的速度为_m/s(保留三位有效数字)图14图15(3)如图16所示是另一小组的实验装置，实验中，通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功下列说法正确的是_A实验中需要平衡阻力B释放小车后开启打点计时器C需要测量橡皮筋对小车做功的数值D每次都要从同一位置由静止释放小车图16答案(1)D(2)1.38(1.361.40均可)(3)AD18(10分)用伏安法测定电阻约为5的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池如图17甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出实验采用的电路原理图如图乙所示，电表均可视为理想电表甲乙图17(1)本实验电压表的量程选_(填“03V”或“015V”)(2)根据电路原理图，用笔画线代替导线，将如图18实物图连接成实验电路图18(3)闭合开关，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，将触头P自左向右移动的过程中，电流表读数_(填“增大”“减小”或“不变”)(4)实验得到几组U、I、L的数据，用R计算出相应的电阻值后作出RL图线如图19所示，取图线上的两个点间的数据之差L和R，若电阻丝直径为d，则电阻率_.(用L、R、d表示)图19答案(1)03V(2)连线如图所示(3)不变(4)19(10分)如图20所示，半径分别为R1、R2的两个同心圆，圆心为O，小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B1，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为B2的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场今有一带正电粒子(质量为m，带电荷量为q)从小圆边缘的A点以速度v沿AO方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便经过A点，带电粒子重力不计，求：图20(1)若v，则带电粒子在小圆内的运动时间t为多少；(2)大圆外的磁场B2的方向；(3)磁场应强度B1与B2的比值为多少？答案(1)(2)垂直于纸面向里(3)解析(1)带正电粒子在小圆内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB1m，r1R1由几何关系可知粒子在小圆内的轨迹圆弧的圆心角为，则t，解得t.(2)粒子第一次回到小圆便经过A点，则粒子在大圆外的磁场中继续做逆时针方向的圆周运动，则B2的方向为垂直于纸面向里(3)由几何关系可得，由qvB1m，qvB2m得：r1，r2，解得.20(12分)如图21为某种质谱仪结构的截面示意图该种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器及收集器组成静电分析器中存在着径向的电场，其中圆弧A上每个点的电势都相等磁分析器中存在一个边长为d的正方形区域匀强磁场离子源不断地发出电荷量为q、质量为m、初速度不计的离子，离子经电压为U的电场加速后，从狭缝S1沿垂直于MS1的方向进入静电分析器，沿圆弧A运动并从狭缝S2射出静电分析器，而后以垂直MS2的方向进入磁场中，最后进入收集器已知圆弧A的半径为，磁场的磁感应强度B，忽略离子的重力、离子之间的相互作用力、离子对场的影响和场的边缘效应求：图21(1)离子到达狭缝S1的速度大小；(2)静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小；(3)离子离开磁场的位置答案(1)(2)(3)距