江苏省扬州中学2019_2020学年高二物理上学期10月月考试题

江苏省扬州中学2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题
一、单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意） 1.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。

两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装
置被引出。

如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H 31）和α粒子（e H 4
2）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
2.如图所示，三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行，通过正三角形的三个
顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线
产生磁场的磁感应强度B=KI/r ，I 为通电导线的电流强度，r 为距通电导线的距离的垂直距离，K 为常数；则R 受到的磁场力的方向是（ ）
A.垂直R ，指向y 轴负方向
B.垂直R ，指向y 轴正方向
C.垂直R ，指向x 轴正方向
D.垂直R ，指向x 轴负方向
3.如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。

磁场中有光滑的水
平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.
试管在水平拉力F 作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是 ( ) A ．小球带负电
B ．洛伦兹力对小球做正功
C ．小球运动的轨迹是一条抛物线
D ．维持试管匀速运动的拉力F 应保持恒定
4.如图中的虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在图中能正确描述线框从图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是：( )
5. 如图，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m 带电量为+q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O 射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响。

下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的
区域，其中Bq mv
R .哪个图是正确的？（ ）
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有不少于两个选项符合题意。

全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分）
6.如右图示，螺线管B 置于闭合金属环A 的轴线上，
当B 中通过的电流减小时， 则( ) A.环A 有缩小的趋势 B.环A 有扩张的趋势 C.螺线管B 有缩短的趋势 D.螺线管B
有伸长的趋势
7.如图所示，垂直水平面的正方形匀强磁场区域内，有一位于光滑水平桌面内的、电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两
个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（ ）
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad 边两端电势差相同
D.通过导体框截面的电量相同
8.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M 、N 为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（ ）
A.两个小球到达轨道最低点的速度v M <v N
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M >F N
C.小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处
M
N
O
B
A B C D
B M E N
9.如图所示，L 1和L 2为平行的虚线，L 1上方和L 2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同
的匀强磁场，AB 两点都在L 2上．带电粒子从A 点以初速v 与L 2成300
斜向上射出，经过偏转后正好过B 点，经过B 点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是( ) A ． 带电粒子经过B 点时速度一定跟在A 点速度相同
B ． 若将带电粒子在A 点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B 点
C ． 若将带电粒子在A 点时初速度方向改为与L 2成600
角斜向上，它就不一定经过B 点 D ． 粒子一定带正电荷
三、简答题（本题共2小题，共 24分，每空3分。

把答案填在答题纸相应的横线上） 10.（12分）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____m Ａ；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_____Ω。

如果要用此多用表测量一个约
2.0×102
Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是____（选填“×10”、“×100”或“×1k ”）。

换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是_____。

11.（12分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A ．待测的干电池（电动势约为1.5 V ，内电阻小于1.0Ω)
B ．电流表G （满偏电流3 mA ，内阻Rg=10Ω)
C ．电流表A(0～0.6 A ，内阻0.1Ω)
D ．滑动变阻器R 1(0～20Ω,10 A) E.滑动变阻器R 2(0～200Ω,l A) F ．定值电阻R 0 (990Ω) G ．开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a)、 (b)两个参考实验电路，其中合理的是 图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）． (2)图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线（I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E= V ，内阻r= Ω。

（本问两空均保留两位小数）
四、计算题（本题共4小题，共45分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的
A
乙
甲
演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 12．（10分）用单位长度电阻为r 0=0.05
Ω/m 的导线绕制一个n=100匝、边长a=0.20m 的正方形线圈，线圈两端与阻值R=16Ω的电阻连接构成的闭合回路，如图甲所示。

线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，
磁感应强度B 的大小随时间变化的关系如图乙所示。

求：（1）在0~1.0×10－2
s 时间内，通过R 的电荷量是多少；
（2）1分钟内电流通过电阻R 所产生的热量。

13．（10分）如图所示，在倾角为300
的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B 垂直于斜面向上，磁感应
强度B=0.4T ，导轨间距L=0.5m ，两根金属棒ab 、cd 与导轨垂直
地放在导轨上，金属棒质量m ab =0.1kg ，m cd =0.2kg ，每根金属棒的
电阻均为r ＝0.2 ，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab 匀速向上运动时．cd 金属棒恰在斜面上保持静止。

求：
(1) 金属棒cd 两端电势差； (2) 作用在金属棒ab 上拉力的功率。

(g 取10m/s 2)
14.（12分）如图所示，PR 是一长为L =0.64m 的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R 固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一垂直于纸
面向里的匀强磁场，磁场的宽度d =0.32m.一个质量m =0.50×10-3
kg 、带电荷量为q =5.0×10-2
C 的小物体，从板的P 端由静止开始向右做匀加速运动，
从D 点进入磁场后恰能做匀速直线运动.当物体碰到挡板R 后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤去电场对原磁
场的影响），物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C 点，PC=L /4.若物体与平板间的动摩
擦因数μ=0.20，g 取10m/s 2.
⑴判断电场的方向及物体带正电还是带负电；⑵求磁感应强度B 的大小；⑶求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能. 15．（13分）在如图所示的空间区域里，y 轴左方有一匀强电场，
场强方向跟y 轴正方向成600，大小为E =4.0×105
N/C ；y 轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B =0.20T.有一质子以
速度v =2.0×106
m/s ，由x 轴上的A 点(10cm ，0)沿与x 轴正方向
成300
斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后
又回到磁场，经磁场作用后又射入电场.已知质子质量近似为m =1.6×10-27kg ，电荷q =1.6×10-19C ，质子重力不计.求:
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.
(2)质子从开始运动到第二次到达y 轴所经历的时间.(π取3.14，本问计算结果保留3位有效数字)
(3)质子第三次到达y 轴的位置坐标.(本问计算结果保留根号)
2019.10高二物理月考答案
11、（每空3分）(1 )b ， D, (2) 1.48士0.02， 0.77(0.75～0.80)
12、（10分）（1）1.0×10－2
C （2）320J 13、（10分）（1）1V （2）15W
14、（12分）⑴向左，负电 ⑵0.125T ⑶4.8×10-4
J 15、（13分）解:(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动，根据
牛顿第二定律有：R
v m qvB 2
=
得质子做匀速圆周运动的半径为：m qB
mv
R 10.0==
(2)由于质子的初速度方向与x 轴正方向的夹角为300
， 且半径恰好等于OA ，因此质子将在磁场中做半个圆周 运动到达y 轴上的C 点，如图所示.
根据圆周运动的规律，质子做圆周运动的周期为:qB
m
T π2=
质子从出发运动到第一次到达y 轴的时间为:
质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同，在电场中先做匀减速运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，设质子在电场中运动的时间为t 2，根据牛顿第二定律有:
2/2t v m
qE =，得s qE
mv
t 72100.12-⨯
==
因此质子从开始运动到第二次到达y 轴的时间为:s t t t 7
2110
57.2-⨯=+=.
(3)质子再次进入磁场时，速度的方向与电场的方向相同，在洛仑兹力作用下做匀速
圆周运动，到达y 轴的D 点.由几何关系得CD =2R cos30
则质子第二次到达y 轴的位置为
cm R R OC CD y 32030cos 230cos 2002=+=+=。