2023北京三十五中高二12月月考

物理（選考）

說明：考試時間60分鐘，試卷總分100分。請將選擇題答案填涂在機(jī)讀卡上,計算題答案寫在答題紙上。

一，單項選擇題（每題4分，共40分）

I.關(guān)于磁場的方向，下列說法正確的是（）

A.與小磁針S極所受的磁場力方向相同

B.與通電導(dǎo)線所受的磁場力方向相同

C.與運動電荷所受的磁場力方向垂直

D.與運動電荷所受的磁場力方向相同

2.以下說法中正確的是（）

A.通電導(dǎo)線不受安培力作用的地方,說明沒有磁場

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時,通電導(dǎo)線受到的安培力廠一定為零

C.磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電導(dǎo)線所受的安培力尸成正比，與導(dǎo)線的電流/和長度L的乘積成反比

D.磁場中某處8的方向跟電流在該處受安培力產(chǎn)的方向相同

3.如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面內(nèi)有矩形線圈。加乩則（）

A.當(dāng)線圈向右平動時，其中感應(yīng)電流的方向是abcda

B.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應(yīng)電流的方向是abcda

C.當(dāng)線圈以時邊為軸轉(zhuǎn)動時，其中感應(yīng)電流的方向是adcha

D.當(dāng)直導(dǎo)線中電流突然減小時，其中感應(yīng)電流的方向是adcba

4.洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過時能夠顯示

電子的徑跡。前后兩個勵磁線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)

度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流/來調(diào)節(jié)。適當(dāng)調(diào)節(jié)U和/,玻璃泡中就會出現(xiàn)電子束的圓形徑

跡.下列調(diào)節(jié)方式中，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是（）

A.同時增大U和/B.同時減小U和/

C.減小U,增大/D.增大U,減小/

5.質(zhì)量和帶電量都相同的兩個粒子，以不同的速率垂直于磁感線方向射入勻強(qiáng)磁場中，兩粒子的運動凱跡如右圖中①，②

所示，粒子的重力不計，下列對兩個粒子的運動速率u和在磁場中運動時間，及運動周期T,角速度①的說法中正確的是（）

6.如圖所示,正方形線圈有一半處在勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場垂直,當(dāng)線圈中通以順時針方向的電流時，線圈將（）

A.向上平動B.向下平動

C.向左平動D.向右平動

7.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置淇核心部分是分別與高順交流電兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中

形成的周期性變化的勻強(qiáng)電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場中，如圖

所示,設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.D形金屬盒的半徑為R,狹縫間的距離為d。勻強(qiáng)電場間的加速電率為U,要增大帶電

粒子（電荷量為小質(zhì)量為也不計重力）射出時的動能，則下列方法中正確的是（）

B.減小狹縫間的距離

C.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

D.減小D形金屬盒的半徑

8.在如圖所示的并聯(lián)電路中,保持通過干路的電流/不變，增大幻的阻值。下列說法中正確的是（）

A.Q和后兩端的電壓U變大

B.通過&的電流變大

C.通過心的電流變小

D,并聯(lián)電路上消耗的總功率變小

9.如圖所示，導(dǎo)電液體在管中向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正，負(fù)離子）在洛倫茲力的作用下橫向偏轉(zhuǎn)4〃間出現(xiàn)

電勢差，形成電場。已知圓形導(dǎo)管直徑為我勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、a、b間電壓為U,液體的流量為。，下列說法正確的

是（）

B.U越大。就越大，但U與Q不成正比

C.若流量。不變，增大液體中離子的濃度，則U變大

D.若流量。不變，增大圓形導(dǎo)管直徑，則U變小

10.如甌單匝線圈A8CQ在外力作用下以速度u向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，第二次乂以為勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場。則第

二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時相比（）

1

8--------'C：e?W.

I

A.線圈中電流方比為1:2

B.外力做功的功率之比為4：1

C.線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4：1

D.通過線圈中某一橫截面的電量之比為2：I

二，多項選擇題（每題4分,漏選得2分，錯選不得分，共20分）

11.如圖所示，充電的兩平行金屬板間有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和方向與電場垂直（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

度為民構(gòu)成了速度選擇器。某種帶正電粒子從兩極板中間垂直于電場和磁場向右射入速度選擇器，口沿直線射出。不計

粒子的重力，下列說法正確的是（）

A.圖中正電子的運動方向從下向上

B.圖中正電子的運動方向從上向下

C.圖中就場的方向垂直于紙面向外

D.圖中磁場的方向垂直于紙面向里

15.圖是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖。兩種電荷量相同質(zhì)量不同的帶電粒子。力,經(jīng)電壓。加速（在A點初速度為零）后,

進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動撮后打在感光板5上，落點距離進(jìn)入磁場的位置分別為巾/2處。圖中

半圓形的虛線分別表示帶電粒子。力所通過的路徑，若M：也=5：6,則（）

ya飛B,

S陽為X

：：—!______

A.4與方在磁場中的運動時間之比為25：36

B.〃與。在磁場中的運動時間之比為36：25

C.4與。的質(zhì)量之比為近：指

D.。與b的質(zhì)量之比為幾：6

三,計算題（請寫出必要的物理公式，結(jié)果和單位，只寫結(jié)果不得分。將答案寫在答題紙上，共40分）

16.如圖所示，一束電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為〃的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度

方向和原來射入方向的夾角為0=60',求電子的比荷和穿越磁場的時間。

17.如圖，兩正對的相同極板A與B的長度均為/,相距為d,極板間的電壓為U。一個電子沿平行于板面的方向射入電場

中，射入時的速度為如。把兩板間的電場看作勻強(qiáng)電場，已知電子電荷量為d質(zhì)量為相求：

(1)電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y.

(2)電子射出電場時速度偏轉(zhuǎn)角度。的正切值【an仇

18.如怪，已知電源的電動勢為其內(nèi)阻為二金屬桿他放在平行金屬導(dǎo)軌上保持靜止。已知岫在金屬導(dǎo)軌之間的長度為

/,電阻為R,整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦必桿受到磁場的安培力作用，就是曲桿中的自由電子

定向運動時受到的洛倫茲力的合力。已知他桿的橫截面積為S,桿中單位體積的自由電子個數(shù)為〃，求：

(1)4。桿所受到的安培力戶的大小和方向.

(2)ab桿口每個自由電子受到的洛倫茲力/的大小。

19.如圖所示，電阻尸0.1C的導(dǎo)體棒疝在水平拉力F=10N作用下，由靜止開始沿光滑導(dǎo)線框向右做運動,線框中接有電

阻R=0.4Q。線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面。導(dǎo)體棒ab的長度質(zhì)量

〃?=0.2kg,奶桿向右運動2n】時速度達(dá)到v=lOm/s。線框的電阻不計。

⑴"桿以10m/s向右運動時,ab兩端的電勢差U的大小.

(2)ab棒向右運動2m過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱。兄

⑶當(dāng)ah杯的速度為K=20m/s時的加速度大小。

1.c

【詳解】A.磁場方向規(guī)定為小磁針N極的受力方向，而S極受力方向與之相反，故A錯誤.

B,通電導(dǎo)線所受安培力方向由左手定則判斷，與磁場方向垂直，故B錯誤.

CD.運動電荷所受洛倫茲力方向由左手定則判斷,始終與磁場方向垂直，故C正確,D錯誤。

故選Co

2.B

【詳解】A.通電導(dǎo)線不受安培力可能是由于導(dǎo)線與磁場平行，而非無前場，故A錯誤.

R.由公式〃刀sin仇當(dāng)/?=0時/必為零，故R正確.

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁場本身的性質(zhì)，與F,I,L無關(guān)，故C錯誤.

D.安培力方向由左手定則判定，與B方向垂直，而非相同，故D錯誤。

故選Bo

3.A

【詳解】通電直導(dǎo)線電流向上，根據(jù)安培右手螺旋定則,導(dǎo)線右側(cè)有垂直于紙面向里的磁場，靠近導(dǎo)線處磁感應(yīng)強(qiáng)度較大。

A.若線圖向右平動，穿過線圈的磁通景減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是abcda,故A正確.

B.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時針adcba,故B錯誤.

C.當(dāng)線圈從圖示位置以。而邊為軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是abcda,故C錯誤.

D.當(dāng)直導(dǎo)線中電流突然減小時，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是帥故D錯誤。

故選Ao

4.D

【詳解】根據(jù)題意，由牛頓第二定律有

V

evB=m—

R

解得

R=—

eB

由動能定理有

口

eU=—1mv2-

2

整理可得

R」膽畫

B、e

可知，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是增大U,同時減小從即同時減小

故選D。

5.B

2

【詳解】A.兩個粒子垂直于磁感線方向射入勻強(qiáng)磁場中，由洛倫茲力提供向心力/4=機(jī)匕

r

得「四，根據(jù)圖中軌跡知耳V4,所以知匕〈匕，故A錯誤.

m

CD.根據(jù)丁=也，qvB=m—tT=—

vrco

丁2乃

得了=----,co=——

i寸qBT

兩粒子的運動周期相同工=石,角速度相同用=叱，故CD錯誤.

B.兩粒子的運動周期相同工=刀,在磁場中運動時間/二：7

L71

根據(jù)圖中軌跡知a>o2根/.>a故B正確.

故選B“

6.C

【詳解】當(dāng)線圈中通以順時針方向的電流時，根據(jù)左手定則，則安培力方向向左，因此線圈將向左平動，故C正確,ABD錯誤。

故選C。

7.C

2

【詳解】粒子射出時滿足力8=機(jī)，

則最大動能穌?=!〃"=幽E

22m

則要增大帶電粒子射出時的動能，可增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度或者增大D型金屬盒的半徑。

故選C“

8.A

j「&/_1/

【詳解】BC.根據(jù)并聯(lián)時，電流與電阻戌反比可得l&+&-7^

為

jK11j

/，=!-1=——1

~a+41+2

R、

若保持通過干路的電流/不變，增大R/的阻值，可知通過R/的電流//減小，通過處的電流/2增大，故BC錯誤.

A.R兩端的電壓等于凡兩端的電壓，則有U=4=4=八4

由于/2增大，則R/和此兩端的電壓U增大，故A正確.

D.由于Q的阻值增大，并聯(lián)電路的總電阻R并增大，并聯(lián)電路上的總功率為七=

由手通過干路的電流/不變,則并聯(lián)電路上的總功率增大，故D錯誤。

故選A。

9.D

【詳解】A.根據(jù)左手定則和平衡條件，帶正電的離子向下偏轉(zhuǎn)，則判斷a,b電勢高低得仁<%,故A錯誤.

BCD.設(shè)導(dǎo)電液體的流速為匕自由電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時有==夕烏

d

可得v=3_

Bd

則液體流量為。=Sv=空?衛(wèi)■=幽

48d48

所以U越大，。就越大，。與Q成正比，若流量Q不變，增大液體中離子的濃度，則U不變,若流量。不變，增大圓形導(dǎo)管直徑,

則U變小。故BC錯誤,D正確。

故選D。

10.R

【詳解】A.線圈進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢石=8"

則電流/=紿8也可知線圈中電流之匕為2：1,A錯誤.

1\

D2r22

B.外力做功的功率等于電功率，則匕=%鏟oc-2河知電功率之比為4：I,B正確.

C.線圈中產(chǎn)生的熱量。=￡，=四生人8也可知熱量之比為2：1,C錯誤.

RRv

D.通過線圈中果一橫截面的電量4=/1=等（=華，可知電量之比為1：IQ錯誤。

故選Ba

11.BD

【詳解】AC.帶正電粒子從兩極板中間垂直于電場和磁場向右射入速度選擇器,且沿直線射出，則有力歸=^￡

F

解得v=?

增大粒子電荷量或改變粒子電性,粒子依然做直線運動，故AC錯誤.

B.增大粒子速度，則洛倫茲力變大，粒子向上偏轉(zhuǎn),電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，射出時粒子動能減小，故B正確.

D.從右惻射入速度選擇器，電場力與洛倫茲力都向下，粒子不能沿直線射出，故D正確。

故選BDo

12.BC

【詳解】AB.開關(guān)S閉合瞬間，線圈L因自感對電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián)，因此兩燈同時亮且亮度相同。

隨著L中電流增大,由干線圈L育流電即可忽略不計.分流作用增大.B逐漸被短路直到熄滅.外電路總電阻減小.總電流增

大,A燈更亮，故A錯誤,B正確.

CD.燈泡B與線圈L構(gòu)成閉合回路，所以穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S,流過L的電流回流到燈泡B,由選項A,B知，此時的電流比

最開始流過燈泡B的電流大，則燈泡B由暗變亮（閃一下）再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅，故C正確,D錯誤。

故選BCo

13.AC

【詳解】AB.通過在磁場中偏轉(zhuǎn)知，粒子帶正電.在速度選擇器中，有9石=切由

F

解得

B

只有速度滿足一定值的粒子才能通過速度選擇器.所以只有4C兩粒子能通過速度選擇器。。的速度小于b的速度，所以

a的電場力大于洛倫茲力/向B板偏轉(zhuǎn)，故A正確,B錯誤.

CD.只有"c兩粒子能通過速度選擇器進(jìn)入磁場歷,根據(jù)小8=〃?止

r

mv

可知r=

qB

可知，質(zhì)量大的半徑大,則射向4的是b離子，射向A2的是c離子，故D錯誤,C正確。

故選AC.

14.BD

【詳解】AB.根據(jù)牛頓第二定律得"火=〃?且

7,

解得/=胃

eB

正電子穿越鉛板時速度減小，軌道半徑減小,所以正電子的運動方向從上向下,A錯誤,B正確.

CD.正旦子向下運動,根據(jù)左手定則，圖中磁場的方向垂直于紙面向里,C錯誤,D正確。

故選BD。

15.A

【詳解】CD.粒子在電場中被加速勿=g加

2

在磁場中時qvB=

可得切=迪

2U

可知。與b的質(zhì)量之比為〃小叫=代:R：=X；:君=25:36,故CD錯誤.

八mTTBR-

AB.根據(jù)，=---=兀R、----=-----0CR2

v\2qU2U

可得〃與在磁場中的運動時間之比為25:36,故A正確，故B錯誤。

故選Ao

.Ae\/3v2\j3nd

m2dB9v

【詳解】粒子的運動軌跡圖如圖所小

根據(jù)幾何關(guān)系有

d_23

sin603

根據(jù)洛倫茲力提供向心力得

v

evB=rn—

解得

e_V3v

m~2dB

電子的周期

7=加=述見

v3v

所以電子穿越磁場的時間