上海市延安中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷

阶段测试 一、单选题（5分/题×8题＝40分） 1. 下列关于磁感应强度的说法中正确的是（　　） A. 通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B. 磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 D. 磁感应强度是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向垂直 2. 如图所示，KN和LM是圆心为O、半径分别为ON和OM的同心圆弧，在O处有电流方向垂直纸面向外的载流直导线。用一根导线围成KLMN回路，当回路中沿图示方向通过电流时（电源未在图中画出），下列说法正确的是（　　） A. KL边受到垂直纸面向里的力 B. 线框KLMN将向右平动 C. MN边垂直纸面向里运动 D. 线框KLMN将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动 3. 某同学设计了一个测量微弱磁场的实验装置。先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的N极稳定后指向为北偏西45°，设通电直导线的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为B，已知当地地磁场的磁感应强度的水平分量大小为。下列说法正确的是（　　） A. 直导线中通入的电流方向由南向北 B. 的方向由北向南 C. ，方向水平向东 D. ，方向水平向东 4. 实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法不正确的是（　　） A. 线圈转动时，在电流确定的情况下，它所受的安培力大小不变 B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C. 当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上 D. 当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动 5. 如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一带电量为q（）的滑块自a点由静止沿光滑绝缘轨道滑下，下降竖直高度为h时到达b点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ） A. 滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用 B. 该过程中，洛伦兹力做正功 C. 该过程中，滑块的机械能增大 D. 滑块在b点受到的洛伦兹力大小为 6. 如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能会增加 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的正极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度；将向下极板偏转 7. 如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为：，质量关系为：进入速度选择器后，只有两种粒子能从速度选择器中射出，由此可以判定（　　） A. 射向A2的是d粒子 B. 射向P2的是b粒子 C. 射向A1的是c粒子 D. 射向P1的是a粒子 8. 如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v－t图像可能是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（6分/题×4题＝24分） 9. 如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一通电电流大小为I的圆环导线，圆环的半径为R，a、b为导线两端点，导线平面与磁场垂直。则圆环受到的安培力大小为________，其方向为________。 10. 如图所示，在竖直平面内用绝缘轻绳连接一根质量为m的通电导线，导线长为L，电流大小为I，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成30°，重力加速度为g，则磁感应强度的最小值为________，此时其方向为________。 11. 如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。可判断导轨处磁场的方向垂直导轨平面向________（选填“上”或“下”），等离子体的速度大小为v＝________。 12. 如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，带电粒子在纵向场中的速度大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”），带电粒子将发生________（选填“上下”或“左右”）方向的漂移。 三、实验题（14分） 13. 图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（　　） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 14. 实验小组设计了一款简易电子秤，其主要结构如图，一根带有指针的轻弹簧下端固定，弹簧处于自由状态时指针指在O点，然后在弹簧上端固定带有支架的矩形线框abcd，线框中金属线圈匝数为n，，静止时线框平面在水平面内，线框上再放上托盘未画出。以线框中心线ef为界，空间中，在ef左、右两侧分别加上水平向左、向右的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B、方向垂直于ef，重力加速度大小为g。 （1）给线圈通入电流，ab边受到的安培力大小为_______，要使指针重新指在O位置，从上往下看，给线圈通入电流的方向应为_______选填“顺时针”或“逆时针”。 （2）当线圈中通入大小为的电流时，指针重新指在O位置，则线框和托盘的总质量________用给出的物理量符号表示。 （3）在第（2）问的条件下，在托盘上放入被称量物体，同时改变线圈中电流的大小，当电流大小为I时，指针重新指在O位置，则被称量物体的质量为_______用给出的物理量符号表示。 四、解答题（22分） 15. 回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，并将其放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。设粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图所示。 （1）所加交流电压频率应是多大？粒子运动的角速度为多大？ （2）粒子离开加速器时速度为多大？最大动能为多少？ （3）设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离d很小，可忽略不计，求把静止粒子加速到上述能量所需时间。 16. 某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图（a）所示两平行金属导轨CD、EF间距为，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器R（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数I就可以知道待测物体的质量m。m与I的图像如图（b）所示，其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g取，求： （1）求秤盘的质量； （2）匀强磁场磁感应强度B； （3）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量。 阶段测试 一、单选题（5分/题×8题＝40分） 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】C 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】B 【7题答案】 【答案】D 【8题答案】 【答案】ACD 二、填空题（6分/题×4题＝24分） 【9题答案】 【答案】 ①. ②. 垂直于ab连线向左下方 【10题答案】 【答案】 ①. ②. 沿绳向左上方 【11题答案】 【答案】 ①. 下 ②. 【12题答案】 【答案】 ①. 不变 ②. 上下 三、实验题（14分） 【13题答案】 【答案】B 【14题答案】 【答案】（1） ①. 零 ②. 顺时针 （2）； （3） 四、解答题（22分） 【15题答案】 【答案】（1）， （2）， （3） 【16题答案】 【答案】（1） （2） （3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $