河南省郑州市外国语学校2025-2026学年高二上学期期物理周测10

郑州外国语学校高二上期物理周测10 一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分） 1．带电粒子射向地球时，地磁场改变了它们的运动方向。赤道上空P处的地磁场方向由南指向北，一正电粒子垂直于地面向赤道射来，如图所示。在P处该粒子受到的洛伦兹力（      ） A．方向向东 B．方向向南 C．方向向西 D．方向向北 2．有一长直导线通有如图所示的恒定电流，一电子只受洛伦兹力，在方框区域平面上的一段运动轨迹有可能的是（      ） 3．某磁电式电流表结构如图甲所示，圆柱形铁芯上绕有匝数为n，长边长为l的矩形线圈如图乙所示．长边所在处磁感应强度大小为，当线圈中电流为I时，电流表指针偏转的角度为，则一侧长边受到的安培力大小为（      ） A．Bil B．nBIl C． D． 4．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d、e为圆环上的五个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向，e为ad弧的中点。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是（     ） A．小球能运动到c点，且此时所受洛伦兹力最大 B．小球能运动到e点，且此时所受洛伦兹力最小 C．小球每次速度达到最大时，圆环对球的弹力都相等 D．小球从b点运动到c点，电势能和重力势能之和先减小后增加 5．质谱仪可以进行同位素分析，其原理如图所示。两平行竖直放置的极板间距为d，两板间加恒定电压U。板间加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B1，板间电场可视为匀强电场，不考虑边界效应。水平边界MN下方空间加有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2，照相底片位于边界MN处。现有某种元素的一价正离子从极板中间沿直线竖直飞入MN下方磁场，分成两股，最后打在照相底片上形成两个亮斑，亮斑间距为x。电子电量大小为e，则互为同位素的离子质量差为（      ） A． B． C． D． 6．物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q，根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　 　） A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B．式中霍尔系数可表示为 C．霍尔系数的单位是 D．公式中的d指元件上下表面间的距离 7．回旋加速器的工作原理如图所示，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中。现用该回旋加速器对氦核进行加速，高频交流电源的电压最大值为、频率为，匀强磁场的磁感应强度大小为。已知元电荷为，氦核的质量为。不计粒子在两D形盒之间的运动时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（　　） A．氦核能够从形盒内的磁场中直接获得能量 B．仅增大电压，氦核最终获得的动能一定变大 C．若满足，可对氦核加速 D．若保持加速氦核时的各参数不变，则也能加速质子 8．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（ ） A． B． C． D． 9．一半径为R的圆筒处于匀强磁场中，磁场方向与筒的中心轴线平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔M、N，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过120°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子运动的速度为（     ） A． B． C． D． 10．如图所示，在边界MN上方足够大的空间内存在垂直纸面向上的匀强磁场。两粒子核与核同时从MN上P点以相同的动能沿纸面飞入磁场，又同时从另一位置Q（图中未画出）飞出磁场。不计粒子重力及二者间的相互作用。二者在P点处速度方向间的夹角为（　　） A．30° B．45° C．60° D．90° 二、多项选择题（共6小题，每小题6分，全选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分，共36分） 11．1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当宇宙线粒子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。这个粒子的径迹与电子的径迹十分相似，只是偏转方向相反。由此，安德森发现了正电子，并由于这一发现，获得了1936年的诺贝尔物理学奖。关于安德森发现正电子的这个实验，下列说法中正确的是（　　） A．图中正电子的运动方向从下向上 B．图中正电子的运动方向从上向下 C．图中磁场的方向垂直于纸面向外 D．图中磁场的方向垂直于纸面向里 12．我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图。玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿 x 轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子束的径迹。要使电子束的径迹向 z 轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是（ ） A．加一电场，电场方向沿 y 轴正方向 B．加一电场，电场方向沿 z 轴负方向 C．加一磁场，磁场方向沿 z 轴正方向 D．加一磁场，磁场方向沿 y 轴负方向 13．如图所示，垂直纸面的匀强磁场中有一半径为R的圆筒，圆心为O，圆筒轴线与磁场平行。P处有一装置，可沿纸面内垂直OP方向发射速度各不相同的电子。已知PO距离为2R，电子质量为m，电量绝对值为e。能打到圆筒表面的电子，发射速度不同时，到达圆筒表面的时间也不同。当速度为vm时，所用时间最短为tm，下列结论正确的是（ ） A． B． C． D． 14．如图所示，圆心为O，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场。从圆周上的P点在纸面内沿不同方向射入各种速率的同种带正电粒子，其中速率为v0的入射粒子，经时间t从Q点离开磁场。离开磁场时速度方向与PO连线垂直，OP与QP的夹角α=30°。不考虑粒子所受重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A．速率为v0的粒子在磁场中运动的轨道半径为R B．所有速率为v0的入射粒子，离开磁场时的速度方向都是平行的 C．从Q点离开磁场的粒子速率最小值为 D．速率为2v0的粒子在磁场中运动的最长时间为t 15．如图所示，在空间Oxyz直角坐标系中，yOz平面为一挡板，挡板左侧有沿z轴正方向的匀强磁场，右侧有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度均为B。挡板左侧的y轴上距离坐标原点O为L的P处有一粒子发射源，可向xOy平面内左侧180°方向范围内不断发射带正电的粒子。粒子质量均为m，电量均为q，速度介于0到v0之间的任意值。挡板在坐标原点O处有一小孔，打到挡板上的粒子均被挡板吸收，从小孔穿出到达挡板右侧的所有粒子，速度的最大值是最小值的2倍。粒子最终打在垂直x轴放置的接收屏上，形成亮斑。接收屏和挡板都足够大，不考虑粒子间的作用力。下列说法正确的是（ ） A． B．穿过小孔的粒子速度方向集中在120°的范围内 C．当接收屏到O点的距离为L时，亮斑为一个点 D．当接收屏到O点的距离为时，亮斑为一条长度为的直线段 16．图示为一固定不动的绝缘的圆筒形容器的横截面，其半径为R，圆筒的轴线在O处。圆筒内有匀强磁场，磁场方向与圆筒的轴线平行，磁感应强度为B。筒壁的H处开有小孔，整个装置处在真空中。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子P以不同初速度沿筒的半径方向从小孔射入圆筒，经与筒壁碰撞后又从小孔射出圆筒。已知筒壁光滑，P与筒壁碰撞是弹性的，碰撞时间忽略不计，P与筒壁碰撞时其电荷量不变，不计重力。 A．当粒子与筒壁碰撞的次数最少时，粒子的速率为 B．当粒子与筒壁碰撞的次数共为5次时，粒子的速率为 C．当粒子与筒壁碰撞的次数共为4次时，粒子在筒中运动的总时间为 D．若粒子在筒中运动的总时间为，粒子与筒壁碰撞的总次数可能为16次 三、实验题（本题共10 分。每空2分） 17．学习小组要测量一微安表的内阻。先用多用电表的欧姆档进行粗略测量，然后再用给定的器材进行精确测量。 给定的器材有： 待测微安表（量程200μA）； 电压表（量程1.5V）； 直流电源E（电动势约3V，内阻不计）； 固定电阻3个：R1=60Ω，R2=600Ω，R3=6000Ω； 滑动变阻器R（最大阻值10Ω）； 电键S及导线若干。 （1）多用电表欧姆档倍率调至如图甲所示，然后进行欧姆调零。 （2）测量时红表笔应连接微安表的 接线柱（填“正”、“负”），微安表量程较小，为避免测量时微安表损坏，采用的方法是： 。 （3）连接无误后，表盘读数如图甲所示，则粗略测得微安表内阻Rg= 。 （4）再进行精确测量。从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。请在图乙所示的虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路图中各器材用题中给定的符号标出） （5）电路接通后，调节滑动变阻器滑片，得到多组电压表读数U，微安表读数I，在坐标纸上画出I-U图线如图丙所示的过原点的直线。测得直线的斜率为k，则微安表内阻Rg= （用k和选定固定电阻的符号表示）。 四、计算题（本题共14分，需要写出必要的文字说明及步骤） 18．如图所示，平面直角坐标系xOy，y轴竖直向上，x轴水平向右。在y≤0的区域，存在水平向左的匀强电场及垂直坐标平面向内的匀强磁场。一电量为q，质量为m的带正电小球可视为质点，若小球从y轴上P点以初速度v0水平向右抛出，从x轴上的Q点进入电场与磁场重叠区域后恰做直线运动。重力加速度为g，匀强电场场强。 （1）求磁感应强度B； （2）求Q点到坐标原点O的距离d；（3）若小球从P点静止释放，从O点进入电场与磁场重叠区域后做曲线运动，小球到达M点时速度方向第一次达到水平，求此时的速度vM。 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $