【物理】黑龙江省伊春市伊美区第二中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题 8页

伊美区二中2019—2020学年度第一学期期末考试 高二物理试题 ‎（考试时间90分钟，满分100分）‎ 一．选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。第1～10题只有一项是正确的；第11～14题有多项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）‎ ‎1.下列物理量中，属于矢量的是（ ）‎ A. 磁感应强度 B. 电势 C. 磁通量 D. 电流强度 ‎2.一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的5倍，则其电阻为 A. R/5 B. 5R C. R/25 D. 25R ‎3.一根长为0.2m，电流为4A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（ ）‎ A. 0.4N B. 0.5N C. 0.3N D.‎ ‎4.如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，对于 a，b 两点下列判断正确的是（ ）‎ A. 电场中 a 点的电势较高 B. 带电粒子在 a 点的动能较小 C. 带电粒子在 a 点的加速度较大 D. 带电粒子一定带正电 ‎5.有一个电流表G内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA．要把它改装成量程0～3V的电压表则 A. 要串联一个阻值为990Ω的电阻 B. 要并联一个阻值为990Ω的电阻 C. 要串联一个阻值为0.10Ω的电阻 D. 要并联一个阻值为0.10Ω的电阻 ‎6.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（ ）‎ A、 Q变小，C不变，U不变，E变小 B、Q变小，C变小，U不变，E不变 C、Q不变，C变小，U变大，E不变 D、Q不变，C变小，U变大，E变小 ‎7.如图所示，一个内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，L1和L2是小灯泡，R为滑动变阻器，P为滑片。若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，灯泡L2的亮度及R1消耗的电功率分别（ ）‎ A. 变亮，一直减小 B. 变亮，先增大后减小 C. 变暗，无法确定 D. 变暗，一直增大 ‎8.一段导线abcde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、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 ( )‎ A. BIL B. 2BIL C. 3BIL D. 4BIL ‎9.如图所示，O1O2是矩形导线框ABCD的对称轴，其左方有匀强磁场。下列情况下ABCD中有感应电流产生的是（ ）‎ A. 将ABCD向纸外平移 B. 将ABCD向上平移 C. 将ABCD以AB为轴转动60° D. 将ABCD以CD为轴转动60°‎ ‎10、如图所示，图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的( )‎ ‎ ‎ ‎11.关于电场和磁场对电荷或电流受力，下列说法正确的是 　‎ A. 洛伦兹力对运动电荷一定不做功 B. 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C. 正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场的方向 D. 正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁场的方向 ‎12如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确是（ ）‎ A. ab中的感应电流方向由a到b B. ab所受的安培力方向向左 C. ab中的感应电流方向由b到a D. ab所受的安培力方向向右 ‎13如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 ‎ A. 前侧面电势较高 B. 后侧面电势较高 C. 磁感应强度为 D. 磁感应强度的大小 ‎14.如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则　　‎ A. 粒子 a 带负电，粒子 b、c 带正电 B. 粒子 c 在磁场中运动的时间最长 C.粒子 c 在磁场中的动能最大 D. 粒子 c 在磁场中的加速度 二、实验题（共16分，每空2分）‎ ‎15．下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图，图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况．‎ ‎（1）实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，检流计中指针是____偏（填“左”或“右”）；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是________线圈（填“插入”或“抽出”）．‎ ‎（2）通过完整实验，最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是： _______________________________________________________．‎ ‎16.（1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____ mm，图乙为________ mm.‎ ‎（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。‎ ‎①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____ V ，内阻r=______ Ω。（结果保留两位有效数字）‎ ‎②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______．‎ A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C．实验测出的电动势小于真实值 D．实验测出的内阻大于真实值 三．计算题（共3小题，共28分。17题8分， 18题10分，19题10分）‎ ‎17.如图所示，一个质量m＝40g，带电量q＝-3×10－6C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37°夹角．已知重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）电场强度的大小和方向？‎ ‎（2）此时细线的拉力大小？‎ ‎18.如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，不计粒子重力，求：带电粒子质量m多大？‎ ‎19、（10分）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m.导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连．不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g.现在闭合开关S，将金属棒由静止释放．‎ ‎(1)判断金属棒ab中电流的方向；‎ ‎(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q；‎ ‎(3)当B＝0.40 T，L＝0.50 m，α＝37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求定值电阻R1的阻值和金属棒的质量m.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 2.D 3.B 4.C 5.A 6.C 7.D 8.C 9.D 10B 11.AC 12.AD 13.BC 14.BD ‎15．（1）右；抽出 （2）感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化 （每空2分共6分）‎ ‎16【答案】 (1). 1.193—1.197 (2). 20.30 (3). 1.5V (4). 1.0 (5). AC ‎17【解析】‎ 详解】解：由“小球静止”知小球受力平衡，对小球受力分析如图所示，‎ 根据三力平衡规律，可得：F=mgtanθ=0.04×10×0.75N=0.3N； ==0.5N 根据电场力F=Eq 得：==-1×105v/m； ‎ 则：电场强度的大小为：1×105v/m；场强方向为：水平向左；‎ ‎18.【解析】‎ ‎【详解】分别作入射速度和出射速度的垂线，交点即为圆心O，入射点、出射点与O的连线即为半径r，据图可知：‎ 轨迹的半径为： ‎ 带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：‎ 综上解得：‎ ‎19、（10分）(1)由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a ....................3分 ‎(2)由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的 动能和电路中产生的焦耳热mgh＝mv2＋Q ....................1‎ ‎ 解得：Q＝mgh－mv2 ....................1‎ ‎(3)设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv .............1‎ 由闭合电路的欧姆定律： I＝ ..................1‎ 从b端向a端看，金属棒受力如图所示，‎ 金属棒达到最大速度时满足 mgsinα－BIL＝0 ..................1分 由以上三式得：‎ v＝R2＋R1 ..................1分 由图象可知：斜率为k＝ m/(s·Ω)＝15 m/(s·Ω)..................1分 纵截距为v0＝30 m/s， ..................1分 得到：R1＝v0，＝k 解得：R1＝2 Ω，m＝0.1 kg .................2分