江苏南通市启东市第一中学2024-2025学年高二上学期第二次检测（选修）物理试卷

启东市第一中学2024-2025年度高二年级第一学期第二次质量检测 高二物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分，命题人：龚菊香） 一．单项选择题（共12小题，每题4分） 1．关于磁场、磁感线和磁感应强度的描述，正确的说法是（ ） A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B．由可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点手磁场作用力的方向 D．在磁场强的地方同一通电导体受得到安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 2．如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为3N，则六边形线框受到安培力的总和为（　　） A．0 B．2.4N C．3.6N D．4N 3．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN 垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的( ) A.安培力大小为BILsinθ B.安培力大小为BILcosθ C.支持力大小为mg+BILcosθ D.摩擦力大小为BILcosθ 4. 在光滑水平桌面上有A，C两个绝缘钉子，相距2L，一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后，稳定时，钉子A上受到导线的拉力大小为( ) A.BIL B.2BIL C.πBIL D.2πBIL 5．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中（如图所示）．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（   ） A．液体将不会旋转 B．液体将逆时针旋转 C．液体将顺时针旋转 D．不能确定液体的转动方向 6．如图所示，a为不带电的物块，b为带负电的物块，b的上下表面都涂有绝缘层。a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有方向水平向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块，在a、b一起无相对滑动地沿地面向左加速运动的过程中（　　） A．a对b的压力变大 B．a对b的摩擦力变大 C．b对地面的压力变大 D．b与地面间的摩擦力变大 7.如图所示，关于磁场中的四种仪器的说法中错误的是（ ） A.图甲中，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关 B.图乙中，不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C.图丙中，自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时M侧带负电荷 D.图丁中，长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 8.如图所示电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为I1,I2 , 已知R1 > R 2 ,不计线圈L的直流电阻，A 为理想电流表.在某一时刻突然断开开关S，则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是下图中的（ ） A B C D 9．有些电动摩托车的油门工作原理可简化如图所示，固定部件装有宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，电流方向向右，可转动部件嵌有磁体，当油门增大时，垂直于上表面向下的磁场磁感应强度随之增大，下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势比后表面的低 B．油门增大时，前、后表面间的电压随之增大 C．油门增大时，洛伦兹力对电子做的功增大 D．通过增大c可以增大前、后表面间的电压 10．如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出。下列说法正确的是（　　） A．小球一定带正电 B．洛伦兹力对小球做正功 C．小球运动的轨迹有可能是一条直线 D．拉力F应保持恒定不变 11．如图所示，圆形导体线圈A平放在水平桌面上，在A的正上方固定一竖直螺线管B，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( ) A.线圈A对水平桌面的压力FN将增大 B.穿过线圈A的磁通量变小 C.线圈A有扩张的趋势 D.线圈A中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） 12.如图甲所示，面积为0.2㎡的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻r=4Ω，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻R=6Ω，则0～5s内( ) A.线圈感应电动势均匀增大 B.电流自上而下流经电阻R C.回路中感应电流大小为0.2A D.a、b两点间电压Ua b =－1 . 2 V 二、计算题（本大题共 5 小题，共 52 分） 13(8分）如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡.然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为2x10-2kg的砝码，才能使天平重新平衡. (1)求磁场对bc边作用力的大小.(2)若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I＝0.1A，bc边长度为10cm，求该磁场的磁感应强度.（g取10m/s2) 14（8分）如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α．一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα．现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： (1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ (2)圆环A能够达到的最大速度为多大？ 15（12分）如图所示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的正方形区域的匀强磁场。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，而后沿垂直于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，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： （1）离子到达狭缝S1时的速度大小。 （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。 16（12分）如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为L0，圆心O′坐标为（-L0，L0），磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-L0，0）的P点，两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为=。电子a经过磁场偏转后从y轴上的Q（0，L0）点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽度为 L0 。已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力及电子间的相互作用。求： (1)磁场的磁感应强度B的大小； (2)a、b电子在磁场中运动的时间t； (3)a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差△x。 17（12分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xOy平面向外，电场E1平行于y轴；在第III象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2，已知场强E1、E2的大小相等。一可视为质点、比荷为的带正电的小球，从y轴上的A（0，0.2m）点以初速度水平向右抛出，经过轴上的M（0.4m，0）点进入第IV象限，在第IV象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，π=3.14。求： （1）小球从A点抛出的初速度大小； （2）小球在第IV象限的运动的半径； （3）小球第一次经过y轴负半轴的坐标； （4）小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理第二次检测卷答案 1、 D 2、C 3、C 4、A 5、B 6、B 7、C 8、D 9、B 10、 A 11、A 12、C 13、解：（1）根据F=ΠB可知，电流反向前后，磁场对bc边的作用力大小相等，设为F，由左手定则可知，它们的方向是相反的。电流反向前，磁场对bc边的作用力向上，电流反向后，磁场对bc边的作用力向下。则有： 2 F =2×10-2×10 = 0 . 2 N ,解得： F=0.1N，即磁场对bc边的作用力大小是0.1N。 （2）因为磁场对矩形线圈的作用力F=NBL 14、解析 （1）由于μ<tanα，所以环将由静止开始沿棒下滑.环A沿棒运动的速度为 v 1时，受到重力mg、洛伦兹力q v1 B、杆的弹力 N 1和摩擦力 f 1= u N1 根据牛顿第二定律，对沿棒的方向有mgsina - f1 = ma垂直棒的方向有N1+ qv1B = mgcosa 所以当 f1= 0，即N1= 0时，a有最大值am，且am= gsina 此时q v1B = m gcosa （2）设当环A的速度达到最大值 vm时，环受杆的弹力为N2，方向垂直于杆向下，摩擦力为f 2=u N2此时应有a=0，即mgsina= f2 N2+ m gcosa= q vmB 17．解：（1）小球在第I象限做平抛运动，由运动学规律得x = v0t 1 y =1/2g t12 得t1= 0 . 2 s , v0 = 2m / s （2）设小球平抛到M点时的速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为θ，竖直分速度为vy则vy= g t1 分析可知：小球刚好经过半个圆周到达y轴的N点由几何关系可知，N点的坐标为(0,-0.4m) 学科网（北京）股份有限公司 $