2017-2018学年河北省定州中学高二上学期期末考试物理试题 Word版 9页

河北定州中学2017—2018学年度第一学期期末考试 高二年级 物理试卷 ‎ ‎ 一、选择题 ‎1．下列关于磁场对通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（ ）‎ A. 磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直 B. 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直改变 C. 有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动 D. 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动 ‎2．如图所示,在空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于Oxy平面向里,大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。由这些条件可知(　　)‎ A. 带电粒子一定带正电 B. 能确定粒子速度的大小 C. 可以确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D. 不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 ‎3．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置．两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路．当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)‎ A. P、Q将互相靠拢 B. P、Q将互相远离 C. 磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g ‎4．‎ 如图为质谱仪的工作原理图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（　　）．‎ ‎ ‎ A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 速度选抒器中的磁场方向垂直纸面向外 C. 能迪过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 ‎5．一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为Ⅰ，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电动机消耗的电功率为 B. 电动机的输出功率为 ‎ C. 电动机的发热功率为U2/r D. Ⅰ、U、r三个量间满足Ⅰ= U/r ‎6．甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止．若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行．再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是(　　)‎ A. 乙环先停下 B. 甲环先停下 C. 两环同时停下 D. 两环都不会停下 ‎7．两条长直导线AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距离，通以如图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（ ）‎ A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB B. 顺时针方向转动，同时离开导线AB C. 逆时针方向转动，同时离开导线AB D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB ‎8．下列说法正确的是（ ）‎ A. 首先发现电流磁效应的科学家是洛伦兹 B. 只有磁铁周围才存在磁场，磁场是假想的，不是客观存在的 C. 磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的 D. 磁感线上各点的切线方向就是小磁针北极的指向 ‎9．下列说法中正确的是 A. 穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大 B. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势就越大 C. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大 D. 穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也一定为零 ‎10．一种可测量磁感应强度大小的实验装置，如图所示．磁铁放在水平放置的电子测力计上，两极之间的磁场可视为水平匀强磁场．其余区域磁场的影响可忽略不计．此时电子测力计的示数为G1．将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中．两端通过导线与电源、开关、滑动变阻器和电流表连成回路．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片．当电流表示数为I时．电子测力计的示数为G2．测得铜条在匀强磁场中的长度为L．铜条始终未与磁铁接触，对上述实验下列说法正确的是（ ）‎ A. 铜条所受安培力方向竖直向下 B. 铜条所在处磁场的磁感应强度大小为 C. 铜条所在处磁场的磁感应强度大小为 D. 铜条所在处磁场的磁感应强度大小为 ‎11．下面甲图是示波器的结构示意图．乙图是电视机显像管的结构示意图．二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分：分别是匀强电场（偏转电极）和匀强磁场（偏转线圈），即示波器是电场偏转，显像管是磁场偏转．设某次电子束从电子枪射出后分别打在甲、乙两图中的P点．则在此过程中，下列说法错误的是（ ）‎ A. 以上两种装置都体现了场对运动电荷的控制 B. 甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化 C. 甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能也发生了变化 D. 甲图中电子的动量发生了变化，乙图中电子的动量也发生了变化 ‎12．平板电容器AB带有等量异种电荷，通过如图所示的方式与静电计相连．可由静电计指针的偏转定性显示电容器两极板间的电势差．θ表示静电计指针的偏角，C表示电容器的电容．实验中，可认为极板所带电荷量不变．则下列操作中符合实验事实的是（ ）‎ A. 把A板向右移，C变大，θ增大 B. 把A板向左移，C变大，θ增大 C. 把A板直向下移，C变大，θ减小 D. 把A、B板间插入一块电介质，C变大，θ减小 ‎13．用绝缘支柱支撑着贴有小金属箔的导体A和B ‎，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的．现将带正电荷的物体C移近导体A，发现金属箔都张开了一定的角度．如图所示，则（　　）‎ A. 导体B下部的金属箔感应出负电荷 B. 导体B下部的金属箔感应出正电荷 C. 导体A和B下部的金属箔都感应出负电荷 D. 导体A感应出正电荷，到底B感应出等量的负电荷 ‎14．如图所示，在同一水平面的两导轨ab、cd相互平行，相距2m，并处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.6T．一根金属棒放在导轨上并与导轨垂直．当金属棒中的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 金属棒所受的安培力方向为竖直向下 B. 金属棒所受安培力方向为竖直向上 C. 金属棒所受的安培力大小为3N D. 金属棒所受的摩擦力大小为6N ‎15．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的亮度变化情况（　　）‎ A. L1变亮 B. L2变亮 C. L3变亮 D. L1、L2、L3均变暗 ‎16．一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入一磁感应强度为2B的匀强磁场，仍做匀速圆周运动，则 A. 粒子速率加倍，周期减半 B. 粒子的速率不变，周期减半 C. 粒子的速度减半，轨道半径变为原来的1/4‎ D. 粒子的速率不变，轨道半径不变 ‎17．下列关于通电直导线在匀强磁场中所受安培力的说法，正确的有(　　)‎ A. 安培力的大小只跟磁场的强弱和电流大小有关 B. 若导线受到的安培力为零，导线所在处的磁感应强度必为零 C. 若安培力的方向与磁场方向垂直，磁场方向必与电流方向垂直 D. 若某段导线在磁场中取某一方向时受到的安培力最大，此时导线必与磁场方向垂直 ‎18．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为(　　)‎ A. T/s B. Wb/s C. T·m/s D. Wb·m2/s ‎19．电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（ ）. ‎ A. 液滴仍保持静止状态 B. 液滴将向下运动 C. 电容器上的带电量将减为零 D. 电容器上的带电量将增大 ‎20．有A、B两个电阻，它们的伏安特性曲线如图所示，从图线可以判断（ ）‎ A. 电阻A的阻值大于电阻B B. 电阻A的阻值小于电阻B C. 电压相同时，流过电阻A的电流强度较小 D. 两电阻串联时，电阻A消耗的功率较大 二、实验题 ‎21．两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U－I图线.回答下列问题：‎ ‎ (1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知  （____）‎ A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据 B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据 C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据 ‎(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是   （____）‎ A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端      B.电源的输出功率最大 C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W          D.电源的效率达到最大值 ‎(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝___Ω，电源电动势E＝__V，内电阻r＝__Ω.（结果都保留两位有效数字）‎ ‎(4) 该电路中电流表的读数__________（填：“可能”或“不可能”）达到0.6A，理由是    ___________。.‎ 三、解答题 ‎22．如图所示有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1＝1.0 m，磁感应强度为B＝1.0 T，被约束粒子的比荷为＝4.0×107 C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v0＝4.0×107 m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．求 ‎（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r ‎（2）如果被约束粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R2.‎ 参考答案 ‎1．AB ‎2．ABC ‎3．AD ‎5．AB ‎6．B ‎7．D ‎8．C ‎9．B ‎10．C ‎11．C ‎12．D ‎13．B ‎14．D ‎15．B ‎16．B ‎17．D ‎18．B ‎19．D ‎20．B ‎21． AD BC 2.0Ω 1.5V 1.0Ω 不可能 当R阻值最小时电流取得最大值0.5A ‎（1）从电路图可知，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大；甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，故A正确，B错误；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确。所以选AD。 （2）图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为零。滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误；图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为零，即电源的输出功率最大，故B正确；定值电阻R0消耗功率为：‎ P=U2I=1.0×0.5 W=0.5 W，故C正确；电源的效率为： ，即U越大，效率越大，故D错误。所以选BC。‎ ‎（3）从图象可以得出定值电阻R0的阻值为： ，从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，内阻为图象斜率的绝对值即： 。‎ ‎（4）由上面分析知，当滑动变阻器被短路时电流表的最大值为0.5A，故该电路中电流表的读数不能达到0.6A。‎ ‎22．（1）1.0m （2）2.41 m 粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，根据，即可粒子在磁场中做圆周运动的半径r；粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动，当该粒子的轨迹恰好与圆形区域外边界相切时，磁场区域的半径最小，根据牛顿第二定律求出粒子圆周运动的半径，由几何知识求出磁场区域的最小外半径R2。‎ ‎（1）粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力： 解得： 代入数据可得：r=1.0m ‎(2)粒子运动轨迹如图所示：‎ 由几何关系得R2=R1+r 解得：