湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中2020-2021学年高二（上）9月物理试题学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________一、单选题1. 在物理学发展史上，许多科学家通过恰当地运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果。
下列表述符合物理学史事实的是（）A．牛顿由斜面实验通过逻辑推理得出了自由落体运动的规律B．安培用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，促进了电磁现象的研究C．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系研究D．法拉第发现载流导线对小磁针的作用，揭示了电现象与磁现象之间存在的联系2. 2020年9月12日我国发射的“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月球背面工作618天，再次受光照自主唤醒，迎来第22月昼工作期，中国载人登月工程规划在2030年前后实现航天员登月。
假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是（）A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零3. 在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边4. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，阻力不计，以下说法中正确的是（）A．液滴可能带正电B．液滴在C点时动能最大C．液滴将由B点返回A点D．液滴从A运动到C的过程中机械能守恒5. 如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。
现分别加速氘核H和氦核He。
下列说法中正确的是（）A．氘核H的最大速度较大B．它们在D形盒内运动的周期相同C．它们的最大动能相同D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能6. 为监测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、下底面方向加一磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别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．若污水中带正电离子较多，则前表面比后表面电势高B．若污水中带负电离子较多，则前表面比后表面电势高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7. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为m=0.1 kg、带正电q = 0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力；现对木板施加方向水平向左，大小为F=0.6 N的恒力，g取10 m/s2，则滑块（）A．先做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C．速度为6m/s时，滑块开始减速D．最终做速度为10m/s的匀速运动8. 如图所示，在xOy平面的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
两个相同的带电粒子，先后从y轴上的P点（0，a）和Q 点（纵坐标b未知），以相同的速度v0沿x轴正方向射入磁场，在x轴上的M 点（c，0）相遇。
不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，由题中信息不能确定的（）A．Q点的纵坐标b B．带电粒子的电荷量C．两个带电粒子在磁场中运动的半径D．两个带电粒子在磁场中运动的时间二、多选题9. 下列情况中能产生感应电流的是（）A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入线圈的过程中C．如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通，在移动变阻器滑片的过程中10. 如图所示，将长度为L的直导线放置在y轴上，当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向，则匀强磁场的磁感应强度可能为（）A．沿z轴正方向，大小为B．在平面内，大小为C．在平面内，大小为D．在平面内，大小为11. 如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P（）、Q（）为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力：（）A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为，也可能为12. 如图所示三维坐标系O-xyz，空间直角坐标系Oxy内存在匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与Oxy平面平行且与y轴负方向的夹角为θ，匀强电场的电场强度大小为E、方向沿y轴负方向；一质子（不计重力）从原点O以速度向z轴正方向射出。
已知质子的电荷量为e，下列关于质子的受力和运动的描述正确的是（）A．质子不可能做匀变速曲线运动B．质子在运动过程中受到的合力为变力C．质子在O点受到的合力大小为D．质子沿z轴方向的分运动是匀速直线运动三、实验题13. 某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究I：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路。
然后进行如下操作：①ab与磁场保持相对静止；②让导轨与ab一起平行于磁感线运动；③让ab做切割磁感线运动。
探究II：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路。
然后进行如下操作：①把条形磁铁放在螺线管内不动；②把条形磁铁插入螺线管过程中；③把条形磁铁拔出螺线管过程中。
探究III如图丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路。
然后进行如下操作：①闭合和断开开关瞬间；②闭合开关，A中电流稳定后；③闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。
可以观察到：（请在（1）（2）（3）中填写探究中的序号）（1）在探究I中，_______________闭合回路会产生感应电流；（2）在探究III中，______________闭合回路会产生感应电流；（3）在探究Ⅲ中，_______________闭合回路会产生感应电流；（4）从以上探究中可以得到的结论是：当闭合回路中___________时，闭合回路中就会产生感应电流。
14. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
（______）(2)完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m。
2④用米尺测量D的底边长度L。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝______。
(4)判定磁感应强度方向的方法是：若______，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
四、解答题15. 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm。
现在纸面内先后放上圆形线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm，20匝；D线圈半径为2cm，10匝；C线圈半径为0.5cm，1匝；问：(1)在磁感应强度B减少为0.4T的过程中，A和D中的磁通量改变了多少？(2)当磁场转过30°角的过程中，C中的磁通量改变了多少？16. 如图所示，绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量是＋q，小球可在棒上滑动。
将此棒竖直放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒间的动摩擦因数为μ，已知mg>μqE，则小球由静止沿棒下滑过程中（小球所带电荷量不变）；(1)最大加速度是多少？(2)最大速度是多少？17. 如图所示在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的通电直导体棒，棒内电流方向垂直纸面向外，电流大小为I；以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，若所加磁场方向限定在xOy平面内，试确定以下三种情况下磁场的磁感应强度B；(1)若要求所加的匀强磁场对导体棒的安培力方向水平向左，使导体棒在斜面上保持静止；(2)若使导体棒在斜面上静止，求最小的磁感应强度B；(3)如果磁场的方向限定在试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场的所有可能方向。
18. 如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、电荷量为-q（q＞0）的粒子1在纸面内以速度从O点射入磁场，其方向与MN的夹角α=30°；质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度也从O点射入磁场，其方向与MN的夹角β=60°角．已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用．（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d；（2）求两粒子进入磁场的时间间隔；（3）若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动．求电场强度E的大小和方向．。