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德优网2023陕西省西安市碑林区铁一中学高中物理考试月考高二上

2023-2024学年陕西省西安市铁一中学高二（上）第二次月考物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(10小题共46分)
1. （本题4分） 下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　）

A.甲图中地球赤道表面磁场方向指向南方  

B.乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的，电场线方向从正电荷到负电荷，再从负电荷回到正电荷形成闭合回路   

C.丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止

D.．丁图中如果忽略地磁场，那么环形导线通电后，其轴心位置小磁针的N极向纸外旋转

 
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2. （本题4分） 通电长直导线在其周围空间产生磁场。某点的磁感应强度大小B与该点到导线的距离r及电流I的关系为（k为常量）。如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面内运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是图中的（　　）

A.                
B.  
C.                
D.．
 
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3. （本题4分） 如图，空间固定一条形磁体（其轴线水平），以下说法正确的是（　　）

A.圆环a沿磁体轴线向右运动，靠近磁体N极时感应电流为逆时针（从左往右看） 

B.圆环b竖直下落时磁通量不变  

C.．圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量为0，感应电流为0

D.圆环c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变

 
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4. （本题4分） 如图，垂直于纸面向里的匀强磁场存在于两个同心圆之间，内圆的半径为2R，外圆的半径为3R。一带电粒子以一定速度正对圆心射入该磁场区域，轨迹恰好与内圆相切，不计粒子重力，则该粒子的轨道半径为（　　）

A.       
B.．     
C.      
D.
 
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5. （本题4分） α粒子和β粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动。若α粒子的质量是m1，β粒子的质量是m2，则α粒子与β粒子的动能之比是（　　）
A.       
B.       
C.     
D.
 
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6. （本题4分） 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　）

A.甲图如果加速电压减小，那么粒子最终的最大动能也会减小

B.乙图可通过增加匀强磁场的磁感应强度来增大电源电动势  

C.丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器   

D.丁图中产生霍尔效应时，稳定时一定是D侧面电势高

 
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7. （本题4分） 如图所示，在光滑绝缘地面上存在垂直于地面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。有一质量为m的不带电小球P以v0的速度向右运动，与另一电荷量为+q的静止小球Q发生正碰。两球碰撞后合为一体垂直撞向平行于v0方向的足够长的墙，已知小球与墙每次碰撞后的速率变为碰撞前的，速度方向反向，则最终两小球与小球Q的初始位置的距离为（　　）

A.    
B.  
C.    
D.
 
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8. （本题6分） 质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　）

A.M带负电，N带正电

B.M的速率大于N的速率 

C.洛伦兹力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

 
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9. （本题6分） 在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，AD、AC边界的夹角为30°，边界AC与边界MN平行，Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为q的正粒子，可在边界AD上的不同点以垂直AD且垂直磁场的方向射入磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则（　　）

A.粒子在磁场中运动的半径为0.5d

B.粒子在距A点0.5d处射入，会进入Ⅱ区域

C.粒子在距A点1.5d处射入，在Ⅰ区域内运动的时间为 

D.能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为

 
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10. （本题6分） 如图所示，足够长的荧屏板MN的上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。距荧屏板d处有一粒子源S，能够在纸面内不断均匀地向各个方向发射速度大小为，电荷量为q、质量为m的带正电粒子，不计粒子的重力，已知粒子源发射粒子的总个数为n，则（　　）

A.粒子能打到板上的区域长度为

B.打到板上的粒子数为   

C.从粒子源出发到板的最短时间为

D.同一时刻发射的粒子打到荧光板上的最大时间差为

 
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二、实验题(2小题共14分)
11. （本题4分） （1）在“测定金属的电阻率”的实验中：有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量值比真实值偏小的应是 　   　图所示的电路（选填“甲”或“乙”）；这种误差 　   　（填“能”或“不能”）通过多次测量取平均值来减少。

（2）该小组的同学用螺旋测微器测量电热丝的直径d，其中某一次测量结果如图丙所示，其读数为 　     　mm。
 
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12. （本题10分） （1）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图1所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为 　   　mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为 　    　Ω。

②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是 　    　（填字母代号）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“×100Ω”挡
C．把选择开关旋转到“×1Ω”挡
D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图2所示的电路图。
①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图3所示的U﹣I图线，由图可得该电源电动势E＝　 　V，内阻r＝　   　Ω。（结果保留两位有效数字）
②一位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是      　。
A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C．实验测出的电动势小于真实值
D．实验测出的内阻大于真实值
 
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三、解答题(3小题共40分)
13. （本题10分） 如图所示，倾角α＝37°的平行光滑金属导轨固定放置，导轨间距d＝1m，电源的电动势E＝3V，定值电阻R1＝1Ω，R为滑动变阻器，S为开关。质量m＝0.1kg、电阻R2＝2Ω、长度等于导轨间距的直导体棒ab垂直于导轨放置。在导轨间加匀强磁场后，直导体棒ab始终能在导轨上保持静止。不计导轨及电源内阻，直导体棒ab始终与导轨接触良好，忽略地磁场影响，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）若开关S保持断开，将滑动变阻器阻值调至R＝4Ω，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值Bmin；
（2）若闭合开关S，且在导轨间加竖直向上、磁感应强度大小为B＝2T的匀强磁场，求滑动变阻器接入回路的阻值R'。

 
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14. （本题14分） 如图所示，在xOy坐标系的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出）。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子，从y轴上的A点沿平行于x轴的方向射入第一象限，经C点与x轴成30°角进入第四象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，C点到O点的距离为a，不计粒子的重力。
（1）判断带电粒子电性；
（2）求粒子从A点射出时的速度大小；
（3）若粒子刚好不能进入第三象限，求粒子在第四象限内运动的时间。

 
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15. （本题16分） 如图所示，竖直直线MN、PQ、GH将竖直平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，直线MN和PQ间的距离为d，区域Ⅰ有竖直向下的匀强电场（大小未知），区域Ⅱ有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度大小B＝（两竖直区域足够长）。现有一质量为m，带电量为q的带正电粒子从MN边界上的A点以速度v0水平向右飞入，与边界PQ成30°进入区域Ⅱ（不计粒子的重力）。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）要使带电粒子能够再次进入区域Ⅰ，PQ和GH间的距离至少多大？
（3）在满足（2）问的条件下，带电粒子返回区域Ⅰ前电场已经反向，要使带电粒子能够再次回到A点，改变后电场强度的大小E′变为原电场强度E的多少倍（不考虑电场变化产生的磁场）？

 
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dygzwlyn

2023-12-26

高中物理 | 考试 | 难度:2.13

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  • 通电直导线周围的磁场，带电粒子（或微粒）在非匀强磁场中的运动，
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  • 牛顿第二定律的简单应用，牛顿第二定律与向心力结合解决问题，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，
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  • 洛伦兹力的概念，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，
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  • 6
  • 速度选择器，回旋加速器，霍尔效应与霍尔元件，磁流体发电机，
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  • 7
  • 动量守恒与能量守恒共同解决实际问题，洛伦兹力的概念，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，
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  • 8
  • 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，
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  • 9
  • 牛顿第二定律的简单应用，牛顿第二定律与向心力结合解决问题，带电粒子在直线边界磁场中的运动，
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  • 10
  • 带电粒子在直线边界磁场中的运动，
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  • 螺旋测微器的使用与读数，导体电阻率的测量，
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  • 12
  • 练习使用多用电表（实验），测量普通电源的电动势和内阻，
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  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式，安培力的计算公式及简单应用，
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