山东省泰安第一中学2018_2019学年高二物理10月学情检测试题（含解析）.doc

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1、1泰安一中 2017 级高二上学期第二次学情检测物 理 试 题一选择题：（本题共 14 个小题，每小题 4 分，共 56 分，在每小题给出的四个选项中至少有一个答案是正确的，请把答案涂在答题卡上全部选对得 4 分，选择正确但不全的得2 分，有错选或不答的得 0 分 ）1.下列说法正确的是 （ ）A. 美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器B. 安培首先发现了电流的磁效应C. 安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用 D. 法拉第发现了电流产生的磁场方向的判定方法【答案】A【解析】【详解】美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，选项 A 正确；奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项 B 错误；洛伦兹首先提出了磁

2、场对运动电荷有力作用 ，选项 C 错误；安培发现了电流产生的磁场方向的判定方法，选项 D 错误；故选 A.2.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（ ）A. 磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直B. 有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动C. 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直不变D. 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动【答案】A【解析】【分析】安培力方向与磁场方向一定垂直有固定转动轴的通电线框在磁场中不一定会转动带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变当电荷与磁场方向平行时，在磁场中做匀速直线运动【详解】磁场对通电导线的作用力即安培力方向与磁

3、场方向一定垂直，故 A 正确。有固定转动轴的通电线框在磁场中不一定会转动，当合力矩为零，通电线圈在磁场不会转动，故B 错误。带电粒子只受洛伦兹力作用时，洛伦兹力与速度方向始终垂直，对电荷不做功，2动能不变，而速度方向发生变化，速度一直在变，故 C 错误。当电荷与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，电荷在磁场中做匀速直线运动。故 D 错误。故选 A。3.如图所示，在通电螺线管的周围和内部 a、b、c、d 四个位置分别放置了小磁针，小磁针涂黑的一端是 N 极图中正确表示小磁针静止时的位置是（ ）A. a B. b C. c D. d【答案】A【解析】根据电源的正负极得出通电螺线管的电流方向从左边流入、从

4、右边流出；根据电流方向，利用安培定则判断螺线管的左端为 S 极、右端为 N 极；在磁体内磁场的方向从 S 极指向 N极，而小磁针的 N 极的指向表示磁场的方向，所以 b、 c、 d 三个位置的磁场的指向都错误。在磁体外磁场的方向从 N 极指向 S 极，所以 a 处的磁场从右向左，小磁针的指向正确。故选 A。【点睛】安培定则（右手螺旋定则）为考试中的重点及难点，应能做到熟练应用右手螺旋定则判断电流及磁极的关系4.以下说法正确的是( )A. 通电导线在磁场中可能会受到力的作用 B. 磁铁对通电导线不会有力的作用C. 两根通电导线之间不可能有力的作用 D. 以上说法均不正确【答案】A【解析】A、D、

5、当电流与磁场平行时，不受安培力作用，因此电流在磁场中受力是有条件的，故 A正确，D 错误。B、通电导线在磁铁形成的磁场中，当电流方向和磁场有一定的夹角时，将受到安培力作用，故 B 错误。C、两根通电导线之间通过磁场产生力的作用，故 C 错误。故选 A。【点睛】本题考查了安培力的产生条件，当电流方向与磁场平行时不受安培力，当电流方向与磁场方向有一点夹角时才受到安培力作用，电流方向和磁场垂直时，安培力最大为3F=BIL5.图中 a、 b、 c、 d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向

6、向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右【答案】B【解析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为 4 根长直导线在 O 点产生的合磁场，根据右手定则，a 在 O 点产生的磁场方向为水平向左，b 在 O 点产生磁场方向为竖直向上，c在 O 点产生的磁场方向为水平向左，d 在 O 点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左。根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下。故选 B。考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则） 。视频6.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具如图所示为质谱仪的原理示意图现

7、利用这种质谱议对氢元素进行测量氢元素的各种同位素从容器 A 下方的小孔 S 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强度为 B 的匀强磁场中氢的三种同位素最后打在照相底片 D 上，形成 a、b、c 三条“质谱线” 关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序以及 a、b、c 三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）A. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕4C. a、b、c 三条质谱线依次排列的顺序是氕，氘、氚D. a、b、c 三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕【答案】AD【解析】【详解】由 qU= mv2可得，v=

8、，由于同位素的电量相同，所以氕的速度最大，氚的速度最小，所以 A 正确，B 错误；根据 qvB=m ，以及 v= 可得， ，所以a、b、c 三条谱线的顺序应是氚、氘、氕，所以 C 错误，D 正确。故选 AD。【点睛】本题的关键是明确质谱仪的工作原理以及同位素的含义，能根据动能定理求出粒子速度的表达式，根据三个同位素的电量和质量大小关系即可判断速度关系；根据粒子在磁场中做匀速圆周运动求出半径表达式即可判定三个同位素的位置7.速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）A. 这束带电粒子带正电B. 速度选择器的 P1极板带负电C. 能

9、通过狭缝 S0的带电粒子的速率等于D. 若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小【答案】ACD【解析】试题分析：由图可知，带电粒子进入匀强磁场 B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电故 A 正确在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的 P1极板带正电故 B5错误粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB 1=qE，解得： 故 C 正确粒子进入匀强磁场 B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得： 可

10、见，由于 v 是一定的，B 不变，半径 r 越大，则 越小故 D正确故选 ACD考点：质谱仪；速度选择器【名师点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径。8.如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为 E 和 B，一个质量为 m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力 N、运动速度 v、运动加速度 a、运动位移 x，运动时间 t 之间的关系图像中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】

11、试题分析：小球向下运动的过程中，在水平方向上受向右的电场力 qE 和水平向左的洛伦兹力 和管壁的弹力 N 的作用，水平方向上合力始终为零，则有： ，在竖直方向上受重力 和摩擦力 f 作用，其中摩擦力为： ，在运动过程中加速6度为： ，由 式可知，N-v 图象时一条直线，且 N 随 v 的增大而减小，A 正确；由可知，小球向下运动的过程中，速度的变化不是均匀的，所以加速度的变化也不是均匀的，B 错误；由可知，在速度增大的过程中，摩擦力是先减小后增大的（在达到最大速度之前） ，结合式可知加速度先增大后减小，C 图体现的是加速度先减小后增大，C 错误；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而图 D 体

12、现的是速度先减小后增大，所以选项 D 错误考点：考查了带电小球在复合场中的运动【名师点睛】本题关键明确小球的运动情况，先做加速度增加的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大同时要注意在不同的图象中斜率所表示的不同含义9.如图，倾角为 的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场 B 中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（ ）A. 导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力B. 导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力C. 如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上

13、D. 如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上【答案】C【解析】导线保持静止，受力平衡；地球表面的一切物体都受重力，故导线受重力；根据左手定则，安培力向上；对于弹力和摩擦力，讨论如下：1、如果安培力与重力平衡，则不受支持力和摩擦力；72、如果安培力小于重力，根据平衡条件，则受支持力和摩擦力，且支持力与摩擦力的合力竖直向上，否则不能平衡；故 ABD 错误，C 正确；故选：C10.如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场， ab 是圆的一条直径。一带正电的粒子从 a 点射入磁场，速度大小为 2v，方向与 ab 成 30时恰好从 b 点飞出磁场，粒子

14、在磁场中运动的时间为 t；若仅将速度大小改为 v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（ ）A. 3t B. C. D. 2t【答案】D【解析】试题分析：当粒子的速度为 2v 时，半径为 r1，由题意知，轨迹对应的圆心角为 60o，所以运动的时间 ，当速度为 v 时，根据 得： ，故半径 ，由几何关系知，轨迹的圆心角为 120o，故时间 ，所以 ABC 错误；D 正确。考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动11.在两平行金属板间，有如图所示的相互正交的匀强电场和匀强磁场， 粒子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，恰好能沿直线匀速通过，若电子以速度 从两板的正

15、中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，电子将A. 不偏转 B. 向上偏转C. 向下偏转 D. 向纸内或纸外偏转8【答案】A【解析】试题分析： 粒子以速度 从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，恰好能沿直线匀速通过，则受到的洛伦兹力和电场力相同，即 ，解得 ，即只需要满足该速度的粒子都可以直线通过，故 A 正确；考点：考查了速度选择器【名师点睛】只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质12.如图，条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线通入向里的电流时，则

16、A. 磁铁对桌面的压力减小B. 磁铁对桌面的压力增大C. 磁铁相对桌面有向左动的趋势D. 磁铁相对桌面有向右动的趋势【答案】BC【解析】【分析】本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力，关键点在先研究导线所受安培力。【详解】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大。故 B、C 正确，A、D 错误。故本题正确答案选 BC。【点睛】以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择

17、。13.如图所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿 x 轴方向射出。在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下( z 轴负方向)偏转，在下列措施中可采用9的是（_）A.加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向C.加一电场，电场方向沿 z 轴负方向D.加一电场，电场方向沿 y 轴正方向【答案】B;【解析】加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向，根据左手定则，洛伦兹力方向沿 y 轴负方向，不符合题意，故 A 错误；加一磁场，磁场方向沿 y 轴负方向，根据左手定则，洛伦兹力方向沿 z轴正方向，亮线向上偏转，符合题意，故 B 正确。加一电场，电场方向沿

18、z 轴负方向，电子受到的电场力的方向向上，亮线向上偏转，符合题意，故 C 正确；加一电场，电场方向沿 y 轴正方向，电子受到的电场力的方向沿 y 轴负方向，不符合题意，故 D 错误。所以 BC正确，AD 错误。14.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为 m、长为 l 的金属棒 ab 悬挂在 c、d 两处，置于匀强磁场内当棒中通以从 a 到 b 的电流 I 后，两悬线偏离竖直方向 角而处于平衡状态为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为下列说法不正确的是（ ）A. ，竖直向上 B. ，竖直向下C. ，平行悬线向下 D. ，平行悬线向上【答案】ABC【解析】【详解】要求所加磁

19、场的磁感强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的10重力恒定，悬线拉力的方向线不变，由力的矢量三角形可知，安培力的最小值为安培力与绳子的拉力垂直，即：F min=mgsin有：ILB min=mgsin，得：Bmin= ，由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上。故 D 正确，ABC 错误。本题选择不正确的，故选 ABC.【点睛】此题考查安培力的方向与大小如何确定与计算，知道当安培力的方向与拉力的方向垂直，安培力最小，磁感应强度最小二计算题（本大题 4 小题，共 44 分要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）15.边长 L=10cm 的正方形线框，固定在匀强磁中

20、，磁场的方向与线圈平面的夹角 =30，如图，磁感应强度随时间变化规律为 B=（2+3t）T， 则 3s 内穿过线圈的磁通量的变化量 为多少？【答案】0.045Wb【解析】试题分析：闭合电路的面积 S 不变， B 变化，只要求出第 3 s 始末的磁通量之差，即可求出 。第 3 s 内就是从 2 s 末到 3 s 末，由于 2 s 末的磁感应强度为 B1(232)T8 T3 s 末的磁感应强度为 B2(233)T11 T根据公式 BSsin (118)0.1 2sin 30 Wb1.510 2 Wb点睛：本题主要考查了磁通量的计算，注意磁通量的表达式为 BSsin 。16.如图所示，在与水平方向成

21、 60的光滑金属导轨间连一电源,电源的电动势 E=9V 内阻11为 r=0.5，在相距 1m 的平行导轨上放一重力为 3N 电阻值为 2.5 的金属棒 ab，金属棒ab 与导轨垂直。磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（1）匀强磁场的磁感应强度 B；（2）ab 棒对导轨的压力。【答案】 （1） （2）6N【解析】先将原图改画为侧视图，对导体棒受力分析，如图所示，导体棒恰好能静止，应有Nx=F 安 ，Ny=G 因为 tan60= 所以 F 安 = tan60， N y= G又 F 安 =BIL ， 所以 B= N= = 牛三： ，方向垂直斜面向下。点睛：本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是分

22、析物体的受力情况，画出力图，原图是立体图，往往画侧视图，便于作力图17.如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 大小未知，右边是12一个电场强度大小为 的匀强电场，其方向平行于 OC 向上且垂直于磁场方向；有一初速度大小为 v0，质量为 m、电荷量为-q 的带电粒子从 P 点沿与边界线 PQ 的夹角=60的方向射入匀强磁场，恰好从距 O 点正上方 L 处的 C 点垂直于 OC 射入匀强电场，最后打在 Q 点，不计粒子的重力，求：（1）磁感应强度 B 的大小；（2）求粒子从 P 至 Q 所用时间及 OQ 的长度；（3）如果保持电场与磁场方向不变，而将它们左右对调，且磁感应

23、强度大小变为原来的1/4，电场强度减小到原来的一半，粒子仍从 P 点以速度 v0沿某一方向射入，恰好从 O 点正上方的小孔 C 射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？【答案】 （1） （2） 2L； （3）【解析】【详解】 （1）做出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何关系可知： r+rcos600=L由洛伦兹力提供向心力可得：解得 （2）粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间为： 粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向： x=v0t2在平行电场方向： qE=ma13解得粒子从 P 运动至 Q 点所用的时间： OQ 的长度为： x=2L（3）电场和磁场左右对调后，

24、粒子在电场中， 由动能定理可得： 粒子在磁场中： 根据牛顿第二定律：解得粒子进入磁场后做圆周运动的半径为：【点睛】本题考查了粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动粒子在磁场中做匀速圆周运动，解题步骤：定圆心、画轨迹、求半径粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的合成和分解，即：电场强度方向做匀加速直线运动，垂直电场强度方向做匀速直线运动18.如图所示，质量为 m，带电量为+q 的液滴，以速度 v 沿与水平成 450角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区做直线运动重力加速度为 g，试求：（1）电场强度 E 和磁感应强度 B

25、 各多大？（2）当液滴运动到某一点 A 时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？（3）在满足（2）的前提下，粒子从 A 点到达与 A 点子啊同一水平线上的 B 点（图中未画14出）所用的时间【答案】 （1） ； （2） （3）【解析】试题分析：（1）滴带正电，液滴受力如图所示：根据平衡条件，有：Eq=mgtan=mg故： ；（2）电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，故电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：（3）电场变为竖直向上后，qE=mg，故粒子做匀速圆周运动，由可得考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况，然后根据平衡条件和牛顿第二定律列式求解，不难。