2019-2020学年浙江省宁波市效实中学高二上学期期中考试物理（选考班）试题 word版 9页

宁波效实中学2019学年第一学期高二物理期中考试（选考）‎ 一、单项选择题（本题共10小题，只有一个选项正确，每小题3分，共30分。）‎ 图1‎ ‎1、指南针静止时,其位置如图1中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线,并通以恒定电流,则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是: ‎ A.导线南北放置，通有向北的电流 ‎ B.导线南北放置，通有向南的电流 C.导线东西放置，通有向西的电流 D.导线东西放置，通有向东的电流 ‎2、如图2所示为两根互相平行的通电直导线a，b的横截面图，a，b中的电流方向已在图中标出，那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向分别是： ‎ 图2‎ A．磁感线顺时针方向，磁场力向左 ‎ B．磁感线顺时针方向，磁场力向右 C．磁感线逆时针方向，磁场力向左 ‎ D．磁感线逆时针方向，磁场力向右 ‎3、如图3所示，在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一 对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中。则关于正、负电子下列说法正确的是：‎ 图3‎ A．在磁场中的运动时间相同 ‎ B．在磁场中运动的轨道半径相同 C．出边界时两者的速度相同 ‎ D．出边界点到O点处的距离相等 ‎4．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是：‎ ‎5．如图4所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′为它的对称轴，直导线AB与OO′‎ 平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．当AB中的电流I逐渐增大时，下列关于线圈中感应电流的说法中正确的是：‎ a b c d O′‎ O A B 图4‎ A．有感应电流，方向为abcda B．有感应电流，方向为adcba C．有感应电流，方向不能确定 D．没有感应电流 ‎6．如图5所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135O。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力：‎ 图5‎ A．方向沿纸面向上，大小为 ‎ B．方向沿纸面向上，大小为 ‎ C．方向沿纸面向下，大小为 ‎ D．方向沿纸面向下，大小为 ‎7. 如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则：‎ A．电路中感应电动势的大小为 B．电路中感应电流的大小为 C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的发热功率为 ‎8．铁路上常使用电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置．能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面如下图甲所示（俯视图），当它每经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一个电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到线圈两端的电压信号如下图乙所示，则说明火车在做：‎ A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 ‎ ‎ C．匀减速直线运动 D．加速度逐渐增大的变加速直线运动 U O t 乙 ‎9．如题图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速向右经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是：‎ A. FN先小于mg后大于mg, 运动趋势向左 B. FN先大于mg后小于mg, 运动趋势向左 C. FN先大于mg后大于mg, 运动趋势向右 D. FN先大于mg后小于mg, 运动趋势向右 10. 如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中：‎ A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项是正确的，有的有多个选项是正确的，选全的得4分，漏选的得2分，选错或不答的得0分。）‎ ‎11.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R＝10‎ ‎ Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V。图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则 A．电阻R上的电功率为10 W B．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零 C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt (V)‎ D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos 50πt (A)‎ 图10‎ ‎12．如图10所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一水平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面。金属棒L1和L2可在两光滑导轨上自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1运动，下列说法中正确的是：‎ A．当L1向右加速运动时，L2将向左运动 B．当L1向右加速运动时，L2将向右运动 C．当L1向左加速运动时，L2将向左运动 D．当L1向左加速运动时，L2将向右运动 ‎13. 如图所示，是一种利用电磁感应现象的延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则：‎ A. 由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 ‎ B. 由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 C. 如果断开B线圈的电键S2，无延时作用 D. 如果断开B线圈的电键S2，延时将变长 ‎ ‎14. 如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则：‎ A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B．回路中感应电流大小不变 C．回路中感应电流方向不变，为C→D→R→C D．回路中有周期性变化的感应电流 ‎15．如图12所示，L1和L2为平行的虚线，L1上方和L2下方有垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上．带电粒子从A点以初速度v与L2成30°角斜向上射出，经偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力．下列说法中正确的是：‎ A．带电粒子经过B点时的速度一定与在A点时的速度相同 B．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它 ‎30°‎ A B L1‎ L2‎ v 图12‎ 仍能经过B点 C．若将带电粒子在A点的初速度方向改为与L2成60°角斜 向上，它就不一定经过B点 D．粒子一定带正电荷 三、实验题（共8分）‎ 图13‎ ‎16．应用如图13所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接。‎ ‎ ‎ 17. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图。用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω，定值电阻R=2.0 Ω，AB间电压U=6.0 V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈L的直流电阻 RL= ▲ Ω；断开开关后通过电灯的电流方向为 ▲ (选填“向左”或“向右”)；在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为 ▲ V。‎ 四、计算题（‎ 本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、基本公式和重要演算步骤）‎ ‎18.（9分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，有一水平放置的光滑U形金属框架，宽度l＝0.4 m，如图14所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若杆cd在水平外力作用下以恒定加速度a＝0.2 m/s2由静止开始做匀加速运动，则：‎ 图14‎ ‎ (1)在前2 s内平均感应电动势是多大？‎ ‎ (2)第5 s末，回路中的电流是多大？‎ ‎ (3)第5 s末，作用在杆cd上的水平外力是多大？‎ ‎19.（12分）如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0。导线的电阻不计。在0至t1时间内，‎ ‎（1）求回路中电流的大小；‎ ‎（2）求电阻R1两端的电压大小；‎ ‎（3）求通过电阻R1的电荷量。‎ R1‎ R2‎ l a b M N P Q B v ‎20.（9分）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求：（1）杆ab达到稳定状态时的速率v ；（2）滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。‎ ‎21．(12分)如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴．M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．‎ ‎(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0‎ ‎(2)求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上．‎ ‎(3)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．‎ 宁波效实中学2019学年第一学期高二物理期中卷答案（选考）‎ 一、 单项选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ B B A A D A B B D C 二、 不定项选择题 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ AC BC BC BC AB 16. 图略 17. ‎2； 向左； 2‎ 18. ‎0.016； 0.08；0.0164‎ ‎19、 (1)电流的大小为 ‎ ‎(2) ‎ ‎(3)电荷量为 20. 由能量守恒定律得：mgv=P 　　　　　　　 ①‎ 代入数据得：v=4.5m/s 　　　　　　　 ②‎ 又　　　　　E＝BLv 　　 　　　　　　　③‎ 设电阻R与R的并联电阻为R，ab棒的电阻为r，有 ‎　　　　 　 ④‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤‎ P=IE ⑥‎ 代入数据得：＝6.0Ω　　　　　　‎ ‎21.（1）根据动能定理，得　　由此可解得 ‎（2）欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上，应有 而由此即可解得 ‎（3）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示 ‎（4）若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为，穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为，则由（3）中的轨迹图可得注意到和 所以，电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为 ‎ （）‎