河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（含答案）

新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期3月份月考物理试题一、单选题(1-8题，每题4分，共32分）1．运动电荷在匀强磁场中受到洛伦兹力，下列关于洛伦兹力方向的说法正确的是（ ）A．既与磁场方向垂直，也与电荷运动方向垂直B．与磁场方向垂直，不与电荷运动方向垂直C．总是与电荷的运动方向垂直，与磁场方向不一定垂直D．总是与磁场方向垂直，与电荷运动方向不一定垂直2．如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是（ ）A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右3．磁电式电流表的外部构造如图（甲）所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针如图（乙）所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图（丙）所示，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，下列说法错误的是（ ）A．蹄形磁铁内部和铁芯内部的磁场是如图所示（丁）的磁场B．线圈转动过程中受到的安培力的大小始终不变C．若线圈中通以如图（丙）所示的电流时，此时线圈将沿顺时针方向转动D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即）4．利用质谱仪测量氢元素的同位素，如图所示，让氢元素的三种同位素氕、氘、氚（、、）的离子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，以下说法正确的是（ ）A．a质谱线对应的是氚离子B．进入磁场时，氕、氘、氚速率相等C．进入磁场时，氕离子的动量最大D．氕、氘、氚在磁场中运动的时间相等5．如图所示，在y轴右侧存在着垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，一个不计重力、比荷为的带电粒子从坐标原点处以某速度射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向垂直于磁场且与轴正方向成角，粒子在磁场中穿过轴正半轴后从y轴离开磁场。在运动过程中，粒子距轴的最大距离为，则该粒子的种类和速度大小是（  ）A．正电荷， B．负电荷，C．负电荷， D．正电荷，6．如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，且射出磁场时的速度反向延长线通过a点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为（ ）A． B． C． D．7．如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为d、长L的两平行水平轨道之间无摩擦滑动。电流I从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道，用这种装置可以把弹体加速到。不计空气阻力，则轨道间匀强磁场的磁感应强度大小是（ ）A．B．C． D．8．如图所示，空间存在着水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个质量为m、带电量为＋q的小环套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，自静止开始下滑，则（ ）①小环的加速度不减少，直至为零②小环的加速度先增大后减小，最终为零③速度先增大后减小，最终为零④小环的动能不断增加，直至某一最大值A．① B．③ C．②③ D．②④二、多选题9．如图所示，正三角形的三个顶点、、处，各有一条垂直于纸面的长直导线。、处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，处导线电流是、处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里。已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。关于、处导线所受的安培力，下列表述正确的是（    ）A．方向相反 B．方向夹角为60°C．大小的比值为 D．大小的比值为210．如图所示，两块水平放置的平行板间存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B，一束带正电粒子以初速度水平射入极板间，恰好沿直线穿过极板，粒子重力不计。下列说法正确的是（ ）A．电场方向垂直极板向下B．粒子的速度C．减小粒子的电荷量，粒子将偏向极板MD．若粒子的速率小于，电场力对粒子做正功11．如图所示，立方体金属导体放在匀强磁场中，磁场垂直于导体的前表面向里，导体的长、高、宽分别为a、b、c，a＞b＞c，若从左、右表面通入从P到Q方向的大小为I的恒定电流，结果MN两端的电压为U1，若从上、下表面通入从M到N方向的大小也为I的恒定电流，结果P、Q两端的电压为U2，则（ ）A．若电流从M到N方向流入，则P点电势比Q点电势高B．若电流从P到Q方向流入，则M点电势比N点电势高C．D．12．如图所示，两平行金属板长度均为L，O、O’为两金属板中心处正对的两个小孔，两平行金属板间加可调的电压U，紧靠金属板右侧的直角三角形MNP区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，MN与右金属板等长且重合，∠PMN＝37°。一比荷为k的粒子（不计重力）从O点以可以，忽略的初速度进入金属板间的电场，经加速后再进入磁场，并从NP边界离开磁场。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（ ）A．左板电势低于右板电势B．粒子从NP边界离开磁场时的最大速度大小为C．粒子从NP边界离开磁场时离N点最远距离为D．要使粒子从NP边界离开磁场，可调电压的变化范围是三、解答题13．质量为m=0.04kg的导电细杆ab置于倾角为θ=30°的平行放置的光滑导轨上，导轨宽为d=0.4m，杆ab与导轨垂直，如图所示，匀强磁场垂直导轨平面且方向向下，磁感应强度为B=1T。已知电源电动势E=1.5V，内阻r=0.2Ω，导轨和细杆的电阻均忽略不计，g取10m/s2。试求当电阻R取值为多少时，释放细杆后杆ab保持静止不动。14．在边长为2a的正△ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，有一电荷量为q（）、质量为m的粒子从距A点的D点垂直AB方向垂直进入磁场，如图所示，不计粒子重力，求：（1）若粒子能从AB间射出，求粒子在磁场中运动的时间；（2）若粒子运动轨迹刚好与BC边相切，求粒子的入射速度及在磁场中运动的时间。15．如图所示，在一个半径为R、圆心为O的圆形区域内分布着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带正电荷的粒子从磁场的边缘A点沿AO方向射入磁场，从磁场边缘的另一点D离开磁场。已知A、D两点间的距离为R，不计粒子重力，求：（1）粒子做圆周运动的半径r；（2）粒子射入磁场时的速度大小v；（3）粒子在磁场中运动的时间t。2月份月考物理答案1．A2．A3．D4．A5．D6．C7．D8．D  9．AD10．BD11．AC12．BC13．14．（1）；（2）；【详解】（1）设粒子速率为时，粒子从AB边穿出磁场，其轨迹为一个半圆，由洛伦兹力充当向心力由周期公式得粒子在磁场中运动的时间为联立解得（2）当粒子速率为时，其圆轨迹正好与BC边相切于F点，与AC相交于G点，可知A点即为粒子轨迹的圆心，则又由解得粒子在磁场中运动的时间为解得15．（1）R；（2）；（3）【详解】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示由图可知轨迹的半径，圆心为,根据几何关系可得(2)粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即结合(1)中结果，得(3)根据几何关系，粒子做圆周运动的圆弧所对应的圆心角=60°设粒子做圆周运动的周期为T，则有联立解得粒子的运动时间