2023-2024学年江苏省泰州市靖江高级中学高二(上)月考物理试卷(9月份)

2023-2024学年江苏省泰州市靖江高级中学高二（上）月考物理试卷（9月份）一、单项选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a处的磁感应强度比b点小 B．两处的磁感应强度方向相同 C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一闭合线圈放在a处时磁通量一定大2．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N．现将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度大小为（）A．零 B．2T C．0.1T D．10T3．把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。下列说法正确的是（）A．首先观察到这个实验现象的物理学家是法拉第 B．导线通以图示方向强电流，磁针S极转向纸面内 C．导线若南北方向放置，通电后磁针最容易发生偏转 D．该实验说明变化的磁场在导线中产生电流4．在电子射线管中，电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示方向电流的直导线，导线与电子射线管平行，则电子流方向将（）A．向下偏转 B．向上偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转5．如图，在x＞0、y＞0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（）A．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子 B．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子 C．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子 D．在磁场中运动时间最短的是沿④方向射出的粒子6．我国的电磁轨道炮的原理是利用电磁系统中电磁场的作用力发射炮弹。如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5m，宽1.5m。若发射质量为50g的炮弹从轨道左端初速为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达3km/s。轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）A．磁场方向为竖直向下 B．磁场方向为水平向右 C．磁感应强度的大小为103T D．电磁炮的加速度大小为3×105m/s27．如图所示，空间存在四分之一圆形磁场区域，半径为R，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向外。电子以初速度v从圆心O沿OC方向射入磁场，恰好由A点射出．弧AD对应的圆心角为60°，要使电子从弧AD之间射出，电子从O点射入的初速度可能是（不计电子的重力（）A． B． C．2v D．3v8．如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的电场强度为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（）A．带有电荷量为的正电荷 B．沿圆周逆时针运动 C．运动的角速度为 D．运动的速率为9．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图所示为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP＝x，则在下图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（）A．​ B．​ C．​ D．​10．如图所示，空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场垂直于纸面向里，一个带电小球进入此空间后做直线运动，速度方向垂直磁场斜向右上方，与电场方向夹角θ＝45°。已知小球质量为m，电量为q，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（）A．小球带负电 B．小球运动的速度大小为 C．匀强电场的电场强度大小为 D．小球运动到图中P点时，撤去磁场，小球运动到与P点等高位置所用时间为11．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域，如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是（）A．电势差UCD仅与材料有关 B．仅增大磁感应强度时，电势差UCD变小 C．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD＜0 D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平12．图甲是回旋加速器的示意图，两金属D形盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时，带电粒子从静止开始运动，其速率v随时间t的变化如图乙，已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器，粒子穿过狭缝的时间不可忽略，不考虑相对论效应及粒子的重力，下列判断不正确的是（）A．t2﹣t1＝t4﹣t3＝t6﹣t5 B． C． D．粒子在电场中的加速次数为二、解答题（本题共5小题，共52分）13．如图所示，间距为1m的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，导轨左端连接有电动势为E＝15V，内阻r＝1Ω的电源。质量m＝0.5kg的金属棒垂直放在导轨上，导轨处在磁感应强度大小为B＝1T的匀强磁场中，磁场与金属棒垂直，方向与导轨平面成θ＝53°斜向右上。绕过桌边光滑定滑轮的一根细线，一端系在金属棒的中点，另一端吊着一个重物，拉着金属棒的细线水平且与金属棒垂直，金属棒处于静止状态且刚好不向左滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，金属棒接入电路的电阻R＝2Ω，导轨电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）金属棒受到的安培力的大小；（2）悬吊重物的质量。14．如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。P为屏上的一个小孔，PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为﹣q的粒子（不计重力），以相同的速率v从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内．若不计粒子间的相互作用力，求：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的最长时间与最短时间之差。（2）带电粒子打在屏MN上的区域长度。15．如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°。（1）求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间t。（2）如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？16．如图所示，在直角三角形ADC区域内存在垂直于纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场（包含边界）中，∠ACD＝30°。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，以某一速度v从D点沿DA边射入磁场，垂直于AC边射出磁场，粒子的重力可忽略不计。求：（1）带电粒子在磁场中的运动半径R；（2）带电粒子在三角形ADC区域内运动的时间t；（3）带电粒子从CD边射出的最大速度v′。17．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第I象限有沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限有垂直于纸面向