2018-2019学年山西省应县第一中学高二上学期第四次月考物理试题 Word版

2018-2019学年山西省应县第一中学高二上学期第四次月考物理试题 Word版

‎2018-2019学年山西省应县第一中学高二上学期第四次月考 ‎ 物 理 试 题 2018.12‎ 时间：100分钟 满分：110分 图41‎ 一、选择题（本题共16小题，在每小题给出的四个选项中，第1—12小题只有一个选项正确，第13—16小题多选题，全选对的得4分，选对但不全的得3分，对错混合得0分，共64分.） ‎ ‎1、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来(如图4-1，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极)，在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转(　　)‎ A．向南 B．向东 C．向西 D．向北 ‎2.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　)‎ A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度减小 D．轨道半径增大，角速度增大 图4-2‎ ‎3、一正电荷q在匀强磁场中，以速度v沿x轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图4-2所示，为了使电荷能做直线运动，则必须加一个电场进去，不计重力，此电场的场强应该是(　　)‎ A．沿y轴正方向，大小为 B．沿y轴负方向，大小为Bv C．沿y轴正方向，大小为 D．沿y轴负方向，大小为 图43‎ ‎4、如图4-3所示，重力不计、初速度为v的正电荷，从a点沿水平方向射入有明显左边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，若边界右侧的磁场范围足够大，该电荷进入磁场后(　　)‎ A．动能发生改变 B．运动轨迹是一个完整的圆，正电荷始终在磁场中运动 C．运动轨迹是一个半圆，并从a点上方某处穿出边界向左射出 D．运动轨迹是一个半圆，并从a点下方某处穿出边界向左射出 ‎5. 如图44所示，ab是水平面上一个圆形线圈的直径，在过ab的竖直平面内，有一根通电导线ef，已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面的磁通量将(　　) ‎ 图44‎ A．逐渐增加 B．逐渐减少 ‎ C．始终为零 D．不为零，但保持不变 ‎6、在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则(　　)‎ A．粒子的速率加倍，周期减半 B．粒子的速率不变，轨道半径加倍 C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的 D．粒子的速率不变，周期减半 ‎7、试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面指向纸里的是(　　)‎ A　　　　 B　　　　　 C　　　　　 D ‎8、一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E.若仅将磁通量的变化率增加为原来的4倍，则线圈产生的感应电动势变为(　　)‎ A．4E B．2E C．E D．E/2‎ ‎9.如图4-5，在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中，不计空气阻力，那么(　　)‎ 图45‎ A．由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度 ‎ B．由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度，离开铜管时加速度小于重力加速度 C．由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管中都有感应电流，加速度始终小于重力加速度 D．由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离开铜管时产生感应电流，在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度，但在铜管内部时加速度等于重力加速度 图46‎ ‎10.如图46所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为(　　)‎ A. B. C. D. ‎11、如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、B，圆环A将圆环B分为面积相等的两部分，以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，下列说法正确的是(　　)‎ A．B中始终没有感应电流 ‎ B．B中有顺时针方向的感应电流 C．B中有逆时针方向的感应电流 D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向 ‎12、运动电荷进入磁场(无其他场)中，可能做的运动是(　　)‎ A．匀速圆周运动或平抛运动　 ‎ B．平抛运动或匀速直线运动 图47‎ C．自由落体运动或平抛运动 ‎ D．匀速圆周运动或匀速直线运动 ‎13、如图47中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的(　　)‎ A．第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 V B．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大 C．第0.1 s末线圈的瞬时电动势为零 D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同 图48‎ ‎14、1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图48所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是(　　)‎ A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 图49‎ ‎15、如图图49所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，粒子重力不计，欲使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是(　　) ‎ A. B. C. D. ‎ 图410‎ ‎16、在图410的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列说法中可行的是(　　)‎ A．将A线圈向左靠近B线圈 ‎ B．将开关S突然断开 图411‎ C．保持右边电路电流不变 ‎ D．将滑动变阻器的阻值调小 三、计算题（共4个题 46分）‎ ‎17、(10分) 如图411所示，矩形线圈由100匝组成，ab边长L1＝0.40 m，ad边长L2＝0.20 m，在B＝0.10 T的匀强磁场中，以两短边中点的连线为轴转动，转速n＝50 r/s.求：线圈从图所示的位置起，转过180°的平均感应电动势为多大？‎ 图4-12‎ ‎18、(12分)一台质谱仪的工作原理如图412所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上．已知放置底片的区域MN＝L，且OM＝L.某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到．‎ ‎(1)求原本打在MN中点P的离子质量m；‎ ‎(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；‎ ‎19、(12分)如图413所示，在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动(重力加速度为g)．‎ ‎ 图4-13‎ ‎(1)求此区域内电场强度的大小和方向；‎ ‎(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45°的角，如图所示，则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点？ ‎ 图4-14‎ ‎20、(12分)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图4-14所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，问：‎ ‎(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；‎ ‎(2)电场强度和磁感应强度的大小之比．‎ 高二月考四物理参考答案2018.12‎ 一、选择题（本题共16小题，在每小题给出的四个选项中，第1—12小题只有一个选项正确，第13—16小题多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，对错混杂得0分，共64分.） ‎ ‎1、　B 2.C 3、B　4、C 5. C　6、D　7、D 8、A　9.C 10.A　11、B 12、D ‎13、AB　14、BC 15、BC 16、ABD　‎ 三、计算题（共4个题 46分）‎ ‎17、(10分) [解]　磁通量的变化量为：ΔΦ＝BS－(－BS)＝2BS＝2×0.10×0.40×0.20 Wb＝0.016 Wb，‎ 转过180°所用时间为：Δt＝＝＝0.01 s E＝n＝100× V＝160 V.‎ ‎[答案]　160 V ‎18、(12分)【解】　‎ ‎【答案】　(1)　(2)≤U≤ ‎19、【解】　(1)要满足微粒做匀速圆周运动，则qE＝mg 得E＝，方向竖直向下．‎ ‎(2)如图所示当微粒第一次运动到最高点时，α＝135°‎ 则t＝T＝T＝ 微粒做匀速圆周运动的周期T＝ 解得t＝.‎ ‎【答案】　(1)　方向竖直向下　(2) ‎20、(12分)【解】　(1)在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴距离为L，到y轴距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，有 ‎2L＝v0t ①‎ L＝at2 ②‎ 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy vy＝at ③‎ 设粒子到达O点时速度方向与x轴正方向夹角为α，‎ 有tan α＝ ④‎ 联立①②③④式得α＝45° ⑤‎ 即粒子到达O点时速度方向与x轴正方向成45°角斜向上．‎ 设粒子到达O点时速度大小为v，由运动的合成有 v＝ ⑥‎ 联立①②③⑥式得v＝v0. ⑦‎ ‎(2)设电场强度为E，粒子所带电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，‎ 由牛顿第二定律可得F＝ma ⑧‎ 又F＝qE ⑨‎ 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，‎ 有qvB＝m ⑩‎ 由几何关系可知R＝L ⑪‎ 联立①②⑦⑧⑨⑩⑪式得＝.‎