江苏省南通第一中学2013—2014学年度第一学期月考试卷

高二物理（选修）

（本试卷卷面总分120分，考试时间100分钟）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．

1．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是

2．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是

A．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同

B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动

C．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直

D．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同

3．带电粒子（不计重力）可能所处的状态是：

①在磁场中处于平衡状态 　②在电场中做匀速圆周运动

③在匀强磁场中做抛体运动 ④在匀强电场中做匀速直线运动

A．①② B．①③

C．②③ D．②④

4．如图，条形磁铁放在桌子上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图，则在这个过程中磁铁（保持静止）受到的摩擦力

A．为零

B．方向由左变为向右

C．方向保持不变

D．方向由右变为向左

5．如图，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧．这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示．

粒子编号

质量

电荷量(q>0)

速度大小



1

m

2q

v



2

2m

2q

2v



3

3m

－3q

3v



4

2m

2q

3v



5

2m

－q

v





由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为

A．3、5、4 B．4、2、5 C．5、3、2 D．2、4、5

6．如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为

A．1∶2 B．2∶1 C．1∶
D．1∶1

7．如图，带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，Oa＝Ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为

A．v0 B． C．2v0 D．

8．如图虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b

A．穿出位置一定在O′点下方

B．穿出位置一定在O′点上方

C．运动时，在电场中的电势能一定减小

D．在电场中运动时，动能一定减小

二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.

9．在倾角为α的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是

A．加竖直向下的匀强磁场

B．加垂直斜面向下的匀强磁场

C．加水平向右的匀强磁场

D．加沿斜面向下的匀强磁场

10．电磁轨道炮工作原理如图．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是

A．只将轨道长度L变为原来的2倍

B．只将电流I增加至原来的2倍

C．只将弹体质量减至原来的一半

D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变

11．如图为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的

A．半径之比为∶1

B．速度之比为1∶

C．时间之比为2∶3

D．时间之比为3∶2

12．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0 射入场区，则

　　A．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0

B．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

C．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0

D．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

13．如图，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中．轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，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，则下列说法正确的是

A．两小球到达轨道最低点的速度vM＞vN

B．两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM﹥FN

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，在电场中小球不能到达轨道的另一端

14．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

三．实验题：本题共2小题，共计18分．把答案填在相应的横线上．

15．图中螺旋测微器的示数为 _▲_ mm．

16．某电阻丝R的额定电压为3 V，为测量其电阻：

(1)某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_____▲_____”挡位(填“×100”或“×1”)，然后进行___▲_____，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图，则此段电阻丝的电阻为____▲____Ω.

(2) 现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．电流表A1(量程300 mA，内阻约1 Ω) B．电流表A2(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)

C．电压表V1(量程3.0 V，内阻约3 kΩ) D．电压表V2(量程15.0 V，内阻约5 kΩ)

E．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω) F．滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω)

G．电源E(电动势为4 V，内阻可忽略) H．开关、导线若干．

为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为(只需填器材前面的字母)

电流表___▲_____．电压表____▲____．滑动变阻器__▲______．

(3) 如图，为取得较多的测量数据，提高测量精确度，给出的测量电路中，最合适的电路是　▲　　

(4) 由于电表的内阻会给实验结果带来影响，为了精确测量该电阻的阻值，在上面实验中应先测出___▲_____表(填“电压”或“电流”)的内阻．

四、论述和演算题：本题共4小题，共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．

17．如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为
，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上，金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计，整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上，求：

(1)若磁场竖直向上，则磁感应强度B1是多少？

(2)如果通电直导线对轨道无压力，则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少？方向如何？

18．1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。求：

(1)所加交流电的频率；

(2)粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

(3)粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t

19．如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，直径A2A4与A1A3的夹角为60°，一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，(忽略粒子重力)，求：

(1)画出粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的运动轨迹；

(2)粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的轨道半径r1和r2比值；

(3)Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小B1和B2

20．如图，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为＋q的粒子(重力不计)从坐标原点O以速度大小v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30°角。当粒子第一次进入电场后，运动到电场中P点处时，方向与x轴正方向相同，P点坐标分别为x=(2＋1)L，y=L，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：

(1)粒子运动到P点时速度的大小v；

(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)粒子从O点运动到P点所用的时间t

一、单选：3分×8=24分

1．D 2．C 3．A 4．B 5． D 6． B 7．C 8．C

二、多选：4分×6=24分

9．AB 10．BD 11．AC 12．BC 13．ABD 14．BD

三．实验题：2分×9=18分

15． 3.240 mm．

16．（1）×1，欧姆调零，12 （2）A，C，E （3）B （4）电压

四、论述和演算题(54分)：

17．(12分)

18.(14分)

19．（14分）（1）（4分） （2）（4分）R1/R2 =2：1

（3）（6分）

20．(1)（4分）
(2)（6分）
(3)（4分）

江苏省南通第一中学2013—2014学年度第一学期月考试卷

高二物理（选修）答卷纸

三．实验题：本题共2小题，共计18分．把答案填在相应的横线上．

15． 　　　　mm

16．(1) __________”挡位(填“×100”或“×1”)，________，________Ω　　

(2) 电流表　　　　　．电压表　　　　　．滑动变阻器　　　　　　

(3) 　　　　　(4) ________表(填“电压”或“电流”)

四、论述和演算题：本题共4小题，共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．

17．

18．

19．

20．