河北省石家庄实验中学2022-2023学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附答案）

石家庄实验中学2022-2023—1学期高二10月月考物理试卷一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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、关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）A．电荷放入静电场中一定受静电力，正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直C．电荷放入磁场中一定受洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D．电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力和洛伦兹力永不做功2、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。整个装置处于匀强磁场中，在导体棒中通以垂直纸面向外的恒定电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，且匀强磁场的磁感应强度取最小值，则关于磁感应强度B的大小和方向，下列说法正确的是  （）A．大小为，方向为水平向右B．大小为，方向为竖直向下C．大小为，方向为垂直斜面向下D．大小为，方向为沿着斜面向上3、质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成角的速度v，从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．该微粒一定带正电荷B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C．该磁场的磁感应强度大小为D．该电场的场强为4、如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（　　）。A．如果台秤的示数减小，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数减小，说明磁铁右端是N极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．以上说法都不正确5．质谱仪是分析同位素的重要的仪器，在物理研究中起非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。（不计带电粒子的重力）下列表述正确的是（　　）A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（）越小D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越远离狭缝P，表明其质量越大6、如图所示，在圆形边界的磁场区域，氕核H和氘核H先后从P点沿圆形边界的直径入射，从射入磁场到射出磁场，氕核H和氘核H的速度方向分别偏转了90°和120°角，已知氕核H在磁场中运动的时间为，轨迹半径为，则（　　）A．氘核H在该磁场中运动的时间为B．氘核H在该磁场中运动的时间为C．圆形磁场的半径为第5页共3页学科网（北京）股份有限公司 D．氘核H在该磁场中运动的轨迹半径为7、两个带等量异种电荷的粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则(　　)A．a粒子带正电，b粒子带负电B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝1：C．两粒子的速度大小之比va：vb=：1D．两粒子的质量之比ma∶mb＝2∶1二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为，共匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流时（方向如图），在天平左右两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡，重力加速度取。由此可知（　　）A．磁场方向垂直纸面向里B．磁场方向垂直纸面向外C．磁感应强度的大小为D．仅使磁场反向和仅使电流反向等效9、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．甲图可通过增加磁感应强度B来增大粒子的最大动能B．乙图可通过增加磁感应强度B来增大电源电动势C．丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器D．丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是D板电势高10、如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ACD理想分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿A的角平分线发射速率不同的质子（重力不计），所有质子均能通过D点，质子比荷，则质子的速度可能为（　　）A．2BkLB．C．D．三、非选择题：共54分。其中11--12为实验题，13--15为计算题。11、如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源，开关和，电阻箱，电流表，保护电阻。该同学进行了如下实验步骤：（1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合、，读出电流表示数为，电阻箱读数为；断开，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时电阻箱读数为。则保护电阻的阻值Rx=_______Ω。结果保留两位有效数字（2）断开，闭合，调节，得到多组和第5页共3页学科网（北京）股份有限公司 的数值，并画出图像，如图所示，由图像可得，电源电动势E=______V，内阻r=_______Ω。结果保留两位有效数字12.电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。已知此圆柱体的电阻约为6Ω(1)实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________。（均填器材前的字母代号）A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；C．电流表A1（量程0．6A，内阻约为1Ω）；D．电流表A2（量程3A，内阻约为0.2Ω）；E．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω，1.0A）；F．滑动变阻器R2（阻值范围0~2000Ω，0.1A）；G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）H．开关S，导线若干。(2)请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中(3)若流经圆柱体的电流为Ⅰ，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、Ⅰ、U表示该圆柱体电阻率的关系式为=___________。13、如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，电源的电动势E=10V、内阻R=0.1Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？（g取10m/s2）14、如图所示，一个质量为m，电荷量为-q，不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)在第一象限内的运动时间。(3)粒子射出磁场位置距o点的距离为？15、如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为e的电子从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C两点到坐标原点的距离分别为d、2d，不计电子的重力，求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）电子从A运动到D经历的时间t。第5页共3页学科网（北京）股份有限公司 参考答案1-10ACDBDDDADABBD11..A    C    E        12..13.ab棒恰不右滑时：G－μmg－BI1L＝0ab棒恰不左滑时：BI2L－G－μmg＝0依据闭合电路欧姆定律可得：E＝I1（R1＋r）E＝I2（R2＋r）由以上各式代入数据可解得：R1＝9．9Ω，R2＝1．9Ω所以R的取值范围为：1．9Ω≤R≤9．9Ω14..(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图由图中几何关系知据洛伦兹力提供向心力，有解得(2)带电粒子在第一象限内运动时间15..【详解】（1）电子的运动轨迹如图所示电子在电场中做类平抛运动，设电子从A运动到C的时间为t1，有2d=v0t1d=aa=解得E=第5页共3页学科网（北京）股份有限公司 （2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为θ，则tanθ==1解得θ=45°故v=v0电子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有evB=m由几何关系可知r=d解得B=（3）由对称性可知，电子在电场中运动的时间为3t1=电子在磁场中运动的时间t2=T=故电子从A运动到D的时间t=3t1+t2=第5页共3页学科网（北京）股份有限公司