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滨城高中2025-2026学年度上学期9月月考
高三物理试题（B卷）
考试时间：75分钟 满分：100分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．目前，我国家用电视机主要类型为液晶电视机，但是在20年前，我国家用电视机主要类型为显像管电视机。真空显像管内有发射电子的电子枪，还有为加速电子而提供电场的金属极板，极板中心有小孔，电子加速后从小孔飞出，最终轰击显像管荧光屏内表面的荧光粉，荧光粉原子吸收电子能量后跃迁发光形成图像中的像素点。为了使电子能打到荧光屏内表面各个位置，需要用两组线圈分别提供磁场使电子上下、左右偏转。如图是其中绕在环形绝缘材料上的一组偏转线圈的原理图，环形材料处在竖直面，左右两边的线圈关于通过点的竖直轴对称，假设一电子某时刻通过点垂直纸面向外运动，此时线圈电流方向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻点处合磁感应强度为零
B．图示时刻点处合磁感应强度方向竖直向下
C．图示时刻电子受到向右的洛伦兹力
D．若线圈电流方向改为图示方向的反方向，则电子向左偏
2．如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流，线圈将会（　　）
A．纵向收缩，径向膨胀 B．纵向伸长，径向膨胀
C．纵向伸长，径向收缩 D．纵向收缩，径向收缩
3．小强根据所学电磁感应和安培力等知识，设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂挂有砝码盘，右臂挂有矩形线圈，无磁场时天平平衡。线圈的水平边长，匝数匝。现在向砝码盘中放质量为的物体，同时让线圈的下边处于方向垂直线圈平面向里的匀强磁场内，磁感应强度，线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场中，且磁感应强度随时间均匀增大导致线圈中产生了的恒定的感应电流，天平依然平衡。重力加速度，据以上数据，可求出挂盘中所放物体的质量为（　　）
A．0.8克 B．8克 C．80克 D．800克
4．如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，A、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（　　）
A．两通电直导线相互排斥
B．A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为
C．若将C处直导线移走，则O处的磁感应强度大小变为
D．若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度方向竖直向下
5．如图所示，点、、、位于同一竖直平面内，曲线为半径为的半圆弧，直线沿竖直方向，，直线左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，右侧存在水平向左的匀强电场。一带电量为、质量为的小球（可视为质点）在复合场中恰能沿着半圆弧在竖直平面内做匀速圆周运动，经过点进入匀强电场。已知磁感应强度为，（大小未知），，重力加速度为，则（　　）
A．电场强度大小为
B．、两点的电势差为
C．小球从运动到的速度大小为
D．小球在电场中距离最远时，速度大小为
6．霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，元件中的载流子带负电，下列说法正确的是（　　）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．该元件C面的电势高于D面的
C．如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持C、D面水平
D．如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
7．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子可能从B点射出
B．若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C．若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．矩形abcd区域内存在如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场，bc=l，cd=1.6l。速度不同的电子从a点沿ad方向射入磁场，设电子的质量为m，电量为e，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则对能从bc边射出的电子（　　）
A．速度范围为
B．速度范围为或
C．最长时间与最短时间之比为2∶1
D．最长时间与最短时间之比为180∶127
9．回旋加速器是加速带电粒子的一种装置，其核心部分是两个形金属盒。两盒间的狭缝中存在周期性变化的电场，垂直于盒面存在一个匀强磁场。粒子每次经过狭缝时都获得加速，之后在洛伦兹力作用下盘旋运动。经多次加速，粒子最终贴近形盒边缘射出。如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为，加速电压为，电压变化的周期为，则（　　）
A．由于粒子在电场中获得加速，所以增大可以增大粒子射出时的动能
B．增大，粒子在盒内绕行的圈数变多，射出时的动能也变大
C．若用来加速带电量为，质量为的粒子，应设定为
D．由于粒子的运动越来越快，所以走过半圆的时间会越来越短
10．利用电场和磁场可以约束或者控制带电粒子的运动及轨迹，下列关于甲、乙两图中的仪器及工作原理的说法正确的是（　　）
A．甲图是回旋加速器，乙图是磁流体发电机
B．甲图是质谱仪，乙图是回旋加速器
C．甲图中，三个粒子均带负电
D．乙图中，仅增大所接电源的电压，其他条件不变，粒子射出仪器时的速度大小不变
第II卷（非选择题）
非选择题：本题共5小题，共54分。
11．某同学在学习安培力后，设计了如图甲所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。已知矩形线框的匝数为n，用刻度尺测出矩形线框短边的长度为L，根据实验主要步骤完成填空：
(1)将矩形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框的下短边完全置于U形磁铁的N、S极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面 （填“平行”或“垂直”）；（2分）
(2)闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的读数为I1，记录线框静止时弹簧测力计的读数F1，线框所受安培力的方向竖直向下；仅调节滑动变阻器使电流表的读数为I2，记录线框静止时弹簧测力计的读数F2（F2>F1），此时线框所受安培力的方向 ；（2分）
(3)某次实验电流表接线和表盘如图乙所示，该电流表的读数是 A；（2分）
(4)利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度大小。B= 。（用n、L、I1、I2、F1和F2表示）（2分）
12．“电磁炮”（如图甲）是利用电磁力对弹体加速的新型武器，如图乙所示是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T，“电磁炮”的弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω，电源的内阻r=0.6Ω，电源能为加速弹体提供的电流I=4×103A，不计弹体在运动中产生的感应电动势和空气阻力。
(1)在某次试验发射过程中，弹体所受安培力大小为 N；弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要 m。（4分）
(2)电磁炮的发射需要大量的电能瞬间释放，这些电能需要电容器来储存，这就需要强迫储能器。如图所示，导轨的左端连接电容C=5×10-2F的电容器，开关S先接1，使电容器充电，电压充到为U0时将开关S接至2，炮弹受安培力作用开始向右加速运动。充电过程中电容器两极板间的电压u随电容器所带电荷量q发生变化如图所示，则充完电后电容器的电压为 V；并可以借助图像求出稳定后电容器储存的能量为 J。（4分）
13．霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等参数，霍尔电压U、电流I和磁感应强度大小B的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数，d为导体厚度，如图所示。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子。
(1)霍尔元件通以如图所示的电流I时，若所用的金属是铜，则电压表的正接线柱应接在接线柱 （选填“3”或“4”）。（2分）
(2)若某种导电材料中同时含有可自由移动的正、负电荷，则该材料 （填“能”或“不能”）用于制作霍尔元件，理由是 。（4分）
(3)已知霍尔元件的厚度为d，宽度为b，磁感应强度大小为B，自由电荷带电量为q，单位体积内自由电荷的个数为n，自由电荷的平均定向移动速率为v，则金属板上、下两面之间的电势差（霍尔电压）U= （用含v的式子表示），则霍尔系数K= 。（4分）
14．如图所示，在平面内的区域有竖直向下、大小为的匀强电场，在区域有以轴为中心轴、半径为、高为的圆筒，筒内分布着方向竖直向上、大小的匀强磁场，顶部平面与平面重合，圆心处开有小孔，圆筒底面涂有荧光粉，带电粒子到达处会发出荧光。在xoy平面内有一粒子发射带，其两端坐标：、，MN之间各点均可在平面内向轴发射不同速率带正电的粒子。已知粒子质量为，电荷量为，圆筒接地，碰到圆筒的粒子即被导走，不计重力，不考虑场的边界效应及粒子间相互作用。
(1)若从点偏离水平方向向右下方发射的粒子恰能通过点进入磁场，求该粒子发射的速度；（6分）
(2)在某次发射中，从、两点水平发射的粒子穿过点到达了圆筒底部，求它们发光点、的坐标；（6分）
15．如图所示，竖直的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形磁场区域半径，匀强磁场的磁感应强度大小。磁场右侧有一平行板电容器，极板长度，极板间距，极板间的匀强电场方向竖直向上，平行板电容器的中轴线与左侧圆心在同一水平线上。另有一位置和角度可调节的荧光屏（图中未画出）放在电容器右侧用于接收带电粒子。在磁场最低处有一粒子源，均匀地向磁场中各个方向发射初速度大小为的带负电粒子，已知带电粒子的质量、电荷量。粒子经磁场偏转后，都能垂直电场方向进入平行板电容器，且恰有一半的粒子能从平行板右端射出，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力，忽略电场的边缘效应。
(1)求带电粒子的初速度大小；（5分）
(2)求电容器极板间匀强电场的电场强度大小；（5分）
(3)要使粒子源发出的粒子中有能到达荧光屏上，求荧光屏的最小宽度。（6分）

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