山东省济宁市嘉祥县第一中学2024-2025学年高二下学期开学收心考试物理试题

高二物理试题参考答案 1． C 2．B 3.A 4.B 5.B 6.B 7.C　8.C 9．BC 10.BC 11.BC 12.AD　 13、电场的作用是使带电粒子经过该区域时被加速． 磁场的作用是带电粒子在洛伦兹力作用是使带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场． 带电粒子离开D型盒的最大动能为。 14. 解析：（1）B （2）C （3）C （4） 15、【详解】对导线进行受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示，根据平衡条件可得 即 16、解析：带电粒子两次在磁场中的运动时间相同，圆心角都是60°；设圆形磁场的半径为R，粒子第一次在磁场中运动时，根据牛顿第二定律得； 粒子第二次在磁场中运动时，根据牛顿第二定律得 ； 解得。 17、解析：(1)能从速度选择器射出的离子所受电场力与洛伦兹力平衡， 即满足qE0＝qv0B0 所以v0＝ (2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动，则有x＝v0t，L＝at2 由牛顿第二定律得qE＝ma 联立以上各式解得x＝ . 18、（1）-4m/s，4m/s；（2）或 【详解】（1）两小球发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有，得， （2） 要使B球碰后在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道，有两种情况， 第一种：B球恰好运动到与圆心等高的位置。设B球碰后速度为， 即有得 两小球发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有，得。 第二种，B球恰好运动到最高点，此时B球在C点的速度应为 由机械能守恒有得。 两小球发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有，。得 所以要使B球碰后在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道，则两球碰前A球的速度v0应满足或 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、质量为2kg的物体，在运动过程中速度由向东的3m/s变为向南的3m/s，下列关于它在该运动过程中的动量变化量和动能变化量的说法正确的是（　　） A．动量变化量大小为0 B．动量变化量大小为12kg·m/s C．动能变化量大小为0 D．动能变化量大小为12J 2、把一个质量为0.2kg的小球放在高度为5.0m的直杆的顶端。一颗质量为0.01kg的子弹以500m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的距离为20m。g取10m/s2，在子弹穿小球的过程中，下列说法正确的是（　　） A．子弹和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒 B．系统损失的机械能的机械能为1160J C．子弹落地处离杆的距离为50m D．子弹对小球的冲量5N·s 3、长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是( ) A. B. C. D. 4、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 5、如图，①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，电荷量均为q。以、、、依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小，则（　　） A． B． C． D． 6、如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°，60°，则它们在磁场中运动的（　　） A．轨迹半径之比为2：1 B．速度之比为1：2 C．周期之比为2：1 D．时间之比为2：3 7、如图所示，两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向由M板指向N板，磁场方向垂直纸面向里，OO′为距离两极板相等且平行两极板的直线。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以速度v0从O点射入，沿OO′方向匀速通过此场区，不计带电粒子的重力，则以下说法正确的是(　　) A．电荷量为－q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入时，不能匀速通过场区 B．电荷量为2q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入时，不能匀速通过场区 C．保持电场强度和磁感应强度大小不变，方向均与原来相反，则粒子仍能匀速通过场区 D．粒子以速度v0从右侧的O′点沿O′O方向射入，粒子仍能匀速通过场区 8、如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A．该匀强磁场的磁感应强度 B．带电粒子在磁场中运动的速率 C．带电粒子在磁场中运动的轨道半径 D．带电粒子在磁场中运动的时间 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，、、、。当球追上球B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（取两球碰撞前的运动方向为正）（　　） A．， B．， C．， D．， 10、质谱仪的原理如图所示，虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C、D处有一荧光屏。同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光屏C点，b离子恰好打在D点。离子重力不计。则(　 　) A．a离子质量比b的大 B．a离子质量比b的小 C．a离子在磁场中的运动时间比b的短 D．a、b离子在磁场中的运动时间相等 11、如图所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，欲使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是(　 　) A． B． C． D． 12、如图所示,在一个很小的矩形薄片上(导电粒子是自由电子),制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁感应强度为B的磁场,则薄片中的电荷就在洛伦兹力的作用下,沿着与电流和磁场都垂直的方向移动,使M、N间出现了电压,称为霍尔电压UH。当磁场方向和电流方向如图所示时,关于霍尔电压,下列说法正确的是 (　　) A.将磁场方向和电流方向同时反向,电极N的电势低于电极M的电势 B.将磁场方向变为与薄片的上下表面平行,UH不变 C.电流和磁场方向如图所示时,电极N的电势高于电极M的电势 D.在电流和磁场一定时,薄片的厚度越大,则UH越小 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13、（6分）如图为一回旋加速器，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，半径为r，它们之间接一周期性变化的电源，O处的粒子源产生质量为m、电荷量为q的带电粒子。D1、D2处于与盒面垂直的匀强磁场B中， 电场的作用是 ； 磁场的作用是 ； 带电粒子离开D型盒的最大动能为 。 14．（8分）如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为m1的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为m2的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） （1）关于本实验，下列说法正确的是_____________。 A．斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同 B．斜槽轨道末端必须水平 C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量m1等于被碰球的质量m2 （2）实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。 A．小球开始释放高度h B．斜面的倾角θ C．O点与各落点的距离 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 A． B． C． D． （4）如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即 。 15、（8分）通电直导线ab的质量为m、长为l，用两根细线把导线水平吊起，导线上的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，导线处于平衡时悬线与竖直方向成，已知：，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小是多少。 16、（10分）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab 是圆的直径。一带电粒子从 a 点射入磁场，速度大小为 v、方向与 ab 成 30°角时，恰好从 b 点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从 a 点沿 ab 方向射入磁场，也经时间 t 飞出磁场，求其速度大小。 17、（12分）如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响。 (1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小； (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示). 18、（14分）如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab水平，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径。一质量、速度的小球A正对静止在水平轨道上质量为的小球B运动并发生弹性碰撞，重力加速度g取。求： （1）碰撞结束时，小球A和B的速度大小。 （2）要使B球碰后在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道，则两球碰前A球的速度应满足什么条件？（计算结果用根号表示） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$