江蘇省江陰市某校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月階段檢測物理試題

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度春學(xué)期3月學(xué)情調(diào)研試卷高二物理一、單選題（4分×12=48分）1．如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置有兩個相同的條形磁鐵，磁鐵的N極正對，在兩磁鐵豎直對稱軸上的C點(diǎn)處固定垂直于紙面的長直導(dǎo)線，并通以垂直于紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵始終靜止：下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線受到的安培力豎直向上，木板對地面的壓力大小大于磁鐵和木板的重力之和的大小B．導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，木板對地面的壓力大小小于磁鐵和木板的重力之和的大小C．導(dǎo)線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D．導(dǎo)線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左2．在電視機(jī)的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其掃描原理如圖所示，電子從電子槍射出，向右射入圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場，磁場方向垂直于圓面，設(shè)磁場方向向里時磁感應(yīng)強(qiáng)度為正值，當(dāng)不加磁場時，電子束將通過O點(diǎn)而打在屏幕的中心M點(diǎn)，為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M點(diǎn)為中點(diǎn)，并從P點(diǎn)向Q點(diǎn)逐次掃描的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是圖中的（）A． B．C． D．3．下圖中標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線A和B通有大小和方向都相同的電流，一帶電粒子以一定的初速度平行紙面從A導(dǎo)線附近的a點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時間運(yùn)動到圖示的b點(diǎn)，此粒子由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，粒子的運(yùn)動軌跡曲線可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替，圓半徑即為曲率半徑。不計阻力和帶電粒子的重力，下列說法中正確的是（）A．該粒子運(yùn)動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變小B．該粒子運(yùn)動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變大，加速度逐漸變大C．該粒子運(yùn)動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變小D．該粒子運(yùn)動軌跡曲線的曲率半徑逐漸變小，加速度逐漸變大5．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T，通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直，導(dǎo)線長度L=0.2m，導(dǎo)線中電流I=2A，該導(dǎo)線所受安培力F的大小和方向?yàn)椋ǎ〢．0.02N，向下 B．，向上C．0.04N，向上 D．，向下6．某空間存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向水平向里，電場方向豎直向下。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度水平向右射入該空間后，做勻速直線運(yùn)動。若僅撤除電場，則該粒子做（）A．勻加速直線運(yùn)動 B．勻速圓周運(yùn)動C．變速直線運(yùn)動 D．加速度不變的曲線運(yùn)動7．如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點(diǎn)以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。由此推斷該帶電粒子（）A．帶負(fù)電且動能不變 B．運(yùn)動軌跡為拋物線C．電荷量與質(zhì)量的比值為 D．穿越磁場的時間為8．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一個水平放置的金屬棒以某一速度水平拋出，金屬棒在運(yùn)動過程中始終保持水平，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．金屬棒a端的電勢高于b端的電勢B．金屬棒a端的電勢低于b端的電勢C．金屬棒中有a到b的感應(yīng)電流D．金屬棒中有b到a的感應(yīng)電流9．在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中，閉合、斷開開關(guān)時，電流計指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其可能原因是（）A．螺線管A和B繞向一致 B．線圈B中未放入鐵芯 C．開關(guān)接在A線圈電路中 D．導(dǎo)線接電池組時，接線柱正負(fù)極接反10．如圖所示，通入電流為I的導(dǎo)體板放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，電流與磁場方向垂直時，導(dǎo)體板上、下面A、間產(chǎn)生一定的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。導(dǎo)體板中自由電子電荷量為e，導(dǎo)體板的寬度為d，厚度為h，下列說法正確的是（??）A．A面電勢比面電勢高B．僅改變I，與h成正比C．僅改變d，與d成正比D．電勢差穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力大小為11．如圖所示，和為水平平行放置的兩光滑金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距，導(dǎo)體棒質(zhì)量為，垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的中點(diǎn)用承受力足夠大的輕繩經(jīng)光滑定滑輪與放在水平面上的物體相連，細(xì)繩一部分與導(dǎo)軌共面且平行，另一部分與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與時間的關(guān)系為，方向豎直向下。現(xiàn)給導(dǎo)體棒通入的恒定電流，使導(dǎo)體棒最終向左運(yùn)動，重力加速度大小為，下列描述符合事實(shí)的是（）A．棒上通入的電流方向?yàn)閺南駼．在第1s末物體恰好離開地面C．第4.5s末棒的加速度為D．棒運(yùn)動過程中安培力做的功等于導(dǎo)體棒與物體組成系統(tǒng)動能的增加量12．在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示。和是兩中空的、半徑為的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中且與頻率為的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運(yùn)動時被電場加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場中的加速時間）。根據(jù)相對論理論，粒子的質(zhì)量與速率有的關(guān)系，其中

c

為光速，為粒子靜止時（）的質(zhì)量，這一關(guān)系當(dāng)時近似回到牛頓力學(xué)“m與v無關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說法正確的是（）A．在時，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時的動能就越大B．在時，若只將質(zhì)子源換成粒子（質(zhì)量為，電荷量為）源，則粒子也能一直被加速離開加速器C．考慮相對論效應(yīng)時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當(dāng)減小D．考慮相對論效應(yīng)時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓軌道處的磁場隨半徑變大而逐漸減小二、解答題（52分）13．（12分）如圖所示，一根質(zhì)量的導(dǎo)體棒MN靜止于寬度的水平導(dǎo)軌上，通過導(dǎo)體棒MN的電流，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向斜向下與導(dǎo)軌平面成角。已知重力加速度，求導(dǎo)體棒MN所受的支持力和摩擦力的大小。

14．（12分）如圖所示，一束質(zhì)量、電荷量的帶負(fù)電的粒子以某一速率通過一個矩形空間的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T；速度方向與磁感線垂直，帶電粒子從A點(diǎn)沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC=，求：（1）若帶電粒子的運(yùn)動速率為，則其在磁場中運(yùn)動半徑R1為多少？（2）若帶電粒子恰好從C點(diǎn)離開磁場，則其在磁場中運(yùn)動半徑R2和速率v2各為多少？

15．（12分）離子注入是芯片制造中的一道重要工序，簡化的注入過程原理如圖所示。靜止于A處的離子質(zhì)量為m，電荷量為q經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿圖中圓弧虛線通過磁分析器，然后從M點(diǎn)垂直CD進(jìn)入矩形CDQS有界勻強(qiáng)電場中，最后恰好打在Q點(diǎn)。已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里；勻強(qiáng)電場沿水平方向，，。整個裝置處于真空中，離子重力不計。（1）在圖中標(biāo)出勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向，并簡要說明判斷依據(jù)；（2）求離子在此分析器中軌跡的半徑R；（3）求矩形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小E。

16．（16分）如圖所示，xOy坐標(biāo)系的第四象限內(nèi)有一邊界OM與x軸的夾角為30°、OM與x軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子以初速度v從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射出，從D點(diǎn)進(jìn)入磁場，而后垂直O(jiān)M邊界離開，OD的距離為d。若在第一象限加上沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，其他條件不變，粒子從x軸上的Q點(diǎn)（未畫出）進(jìn)入磁場，進(jìn)入磁場時速度的方向與OM平行，粒子在磁場中運(yùn)動的時間是沒加電場時粒子在磁場中運(yùn)動時間的3倍。不計粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）DQ兩點(diǎn)的距離；（3）P點(diǎn)的坐標(biāo)及勻強(qiáng)電場的大小。

——★參考答案★——1．C2．C3．C4．A5．C6．B7．D8．B9.C10.D11.C12.C13．；導(dǎo)體棒MN處于平衡狀態(tài)，受力分析如下圖所示，根據(jù)平衡條件有根據(jù)公式，導(dǎo)體棒所受安培力為聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得，14．（1）R1=0.2m；（2）R2=0.8m，（1）根據(jù)牛頓第二定律得解得R1=0.2m（2）由幾何關(guān)系得解得R2=0.8m根據(jù)牛頓第二定律得解得15．（1）離子經(jīng)過磁分析器的過程中用左手定則可知，離子帶正電；當(dāng)離子進(jìn)入勻強(qiáng)電場后打在Q點(diǎn)，說明離子受力方向向左，故可判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向向左，如圖所示（2）（3）16．（1）；（2）；（3），（1）未加電場時，粒子從D點(diǎn)射入，垂直O(jiān)M射出，可知，在磁場中可得（2）做出