云南省师范大学附属中学2018_2019学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.docx

云南省师范大学附属中学2018-2019学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）一、单选题（本大题共6小，每小题3分，共18分）1.下面物理关系单位中，正确的是（ ）A. 1T=1NAmB. 1Wb=1TC. 1V1WbsD. 1V=1Tm/s【答案】B【解析】【详解】根据B=F/IL可知1T=1N/Am，选项A错误；根据=BS可知，1Wb=1Tm2，选项B正确；根据可知，1V1Wb/s，选项C错误；根据E=BLv可知，1V=1Tmm/s，选项D错误；故选B.2.如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，P、Q为MN连线上两点，且MPPNNQ，则下面说法正确的是（ ）A. 磁感应强度BpBQB. 磁感应强度BpBQC. 将同一电流元分別放置于P、Q两点、所受安培力一定有FpFq。D. 将同一电流元分别放置于P、Q两点，所受安培力一定有FpFq【答案】A【解析】【详解】AB根据右手定则可知，M在P的磁场方向向上，N在P点的磁场也向上，则叠加后P点合磁场向上；M在Q的磁场方向向上，N在Q点的磁场向下，则叠加后Q点的合磁场向下，且小于P点的磁场大小，选项A正确，B错误；CD电流元所受的安培力的大小与电流元的放置方向有关，则无法比较同一电流元分别放置于P、Q两点所受安培力的大小，选项CD错误。3.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，其截面如图所示，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60角。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是( )A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为【答案】C【解析】对导体棒受力分析如图，根据共点力平衡条件可得，解得，由左手定则知电流方向向里，C正确4.如图所示，a、b为两个闭合圆形线圈，用相同材料粗细均匀的导线制成，半径Ra2Rb，图示区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）A. 两线圈内产生逆时针方向的感应电流B. a、b线圈中感应电动势之比为2：1C. a、b线圈中感应电流之比为4：1D. a、b线圈消耗的电功率之比为8：1【答案】D【解析】【详解】A根据楞次定律可知，原磁场向外增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为顺时针；故A错误；B根据法拉第电磁感应定律可知，；因此电动势之比为4：1；故B错误；C线圈中电阻，故电阻之比为2：1；由欧姆定律可知，I=E/R；则电流之比为2：1； 故C错误；D电功率P=E2/R，电动势之比为4：1；电阻之比为2：1；则电功率之比为8：1；故D正确。5.小型交流发电机中的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图所示.此线圈与一个阻值R=10的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻.关于通过电阻的电流，下列说法中正确的是（）A. 交变电流的周期为0.125sB. 交变电流的频率为8HzC. 交变电流的有效值为D. 交变电流的最大值为4 A【答案】C【解析】【详解】由图像可以看出，交变电流的周期为0.250s，所以交变电流的频率为4Hz，选项A、B错误；电压的最大值，交变电流的最大值，有效值，选项C正确，选项D错误.故选C6.将粗细均匀的直导线弯折为导线框abcdef；各边长度如图所示，使线框以速度v匀速通过图示的匀强磁场区域，磁场宽度为2L，磁感应强度为B，从bc边进入磁场左边界开始计时，则在线框通过磁场的过程中，ab段导线的电压Uab与线框移动距离x的关系，正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设线圈总电阻为R；当线圈从进入磁场开始在0-L范围内，电流方向逆时针，电动势E=BLv，则；在L-2L范围内，电流方向逆时针，电动势E=2BLv，则；在2L-3L范围内，电流方向顺时针，电动势E=BLv，则；在3L-4L范围内，电流方向顺时针，电动势E=2BLv，则；综上所述，选项A正确，BCD错误.二、多选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分）7.下面说法正确的是（ ）A. 法拉第发现了电流的磁效应B. 线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大C. 利用涡流冶炼金属可以在真空进行，防止空气中杂质进入D. 麦克斯韦的电磁理论认为，变化的磁场会在周围空间产生感生电场【答案】CD【解析】【详解】A奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；B线圈的自感系数是由线圈本身决定的，与线圈中电流的变化快慢无关，选项B错误；C利用涡流冶炼金属可以在真空进行，防止空气中杂质进入，选项C正确；D麦克斯韦的电磁理论认为，变化的磁场会在周围空间产生感生电场，选项D正确.8.如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()A. 向左做加速运动B. 向左做减速运动C. 向右做加速运动D. 向右做减速运动【答案】BD【解析】【详解】导体棒ab向左做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从ba，螺线管左端为N极，感应电流增加，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量变大，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向的感应电流（从左向右看），由等效法可知，线圈c右端相当于N极，则且线圈c被螺线管排斥。故A错误。同理可知导体棒向左做减速运动时，也会产生感应电流，且线圈c被螺线管吸引；导体棒向右做加速运动时，也会产生感应电流，且线圈c被螺线管排斥；导体棒向右做减速运动时，也会产生感应电流，且线圈c被螺线管吸引；故BD正确，C错误。故选BD。【点睛】本题运用右手定则、安培定则和楞次定律按步就班进行分析的，也可以直接根据楞次定律进行判断：线圈c被螺线管吸引时，磁通量将要增大，说明原来的磁通量减小，导体棒必定做减速运动9.如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是（ ）A. 粒子带负电B. 能沿直线通过狭缝P的粒子具有相同的速度C. 粒子打在S板上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小D. 打在同一点的粒子，在磁场中运动的时间相同【答案】BD【解析】【详解】A带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则，知该粒子带正电。故A错误；B粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB则v=E/B，即能沿直线通过狭缝P的粒子具有相同的速度，选项B正确；C经过速度选择器进入磁场B的粒子速度相等，根据 知，粒子打在AlA2上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故C错误；D打在同一点的粒子，在磁场中运动的半径相同，又因为速度也相同，则时间相同，选项D正确。10.如图所示，一带电小球在相互垂直的电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（ ）A. 小球一定带正电B. 小球一定带负电C. 小球逆时针旋转D. 小球顺时针旋转【答案】BD【解析】【详解】AB小球在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力和电场力平衡，重力竖直向下，则电场力竖直向上，而电场方向向下，故此小球带负电。故A错误、B正确；CD由左手定则，磁场从掌心穿入，洛伦兹力提供向心力指向圆心，四指指向负电荷运动的反方向，可判断小球沿顺时针方向运动，故C错误，D正确。11.如图，足够长的绝缘棒竖直固定放置，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于竖直平面向里，一带正电的小圆环套在竖直杆上，小圆环质量为m，电量为q，与杆之间的动摩擦因数为，将小圆环由静止释放，下落高度h后运动达到稳定，则小圆环从开始运动到速度刚刚达到稳定的这一过程中，下面说法正确的是（ ）A. 小圆环运动的最大加速度等于gB. 小圆环运动的最大速度等于C. 从下落到稳定，小圆环所用时间小于D. 从下落到稳定，由于摩擦产生的热量等于mgh-【答案】ABD【解析】【详解】A开始运动时，圆环只受重力作用，加速度最大，且等于g，选项A正确；B当达到最大速度时，摩擦力与重力平衡，即：，解得，选项B正确；C从下落到稳定，小圆环的加速度的平均值小于g，则所用时间大于，选项C错误；D由能量关系可知，从下落到稳定，由于摩擦产生的热量等于，选项D正确。12.如图（a）所示，圆心为O的圆形区域，半径R10cm，MN为荧光屏，长度L100cm，P为屏的中点，圆形区域圆心O距离荧光屏s=20cm, OP垂直于MN，大量的带电粒子经U= 2000V电压加速，形成一连续的粒子束，沿半径方向进入圆形区域。当圆形区域内不加磁场时，带电粒子打在荧光屏中心P点，当圆形区域加一匀强磁场后，粒子束经磁场偏转打到荧光屏另一位置，通过改变磁场的大小、方向来改变粒子束打在荧光屏上的位置，磁感应强度B随时间t变化如图（b）所示，已知带电粒子的电量q110-3C，质量m110-8kg，不计粒子重力，忽略粒子在磁场中运动的时间，则下面说法正确的是（ ）A. 粒子进入磁场区域的速度v2103msB. t0时刻进入磁场的粒子，速度偏转角度30C. 电子束打在荧光屏的范围宽度为40cmD. 若B的最大值为2T，则t=0时刻进入磁场的粒子无法打到荧光屏上【答案】CD【解析】【详解】A根据Uq=mv2可得粒子进入磁场区域的速度：，选项A错误；Bt0时刻进入磁场的粒子， ，则运动半径；由几何关系可知，=300，则速度偏转角度2=600，选项B错误；C当t=0时刻射入的粒子射出磁场时打到屏上的位置距离P点最远，最远距离为，则粒子束打在荧光屏的范围宽度为2y=40cm，选项C正确；D若B的最大值为2T，则粒子运动半径，则粒子出离磁场时速度方向平行光屏竖直向上，即t=0时刻进入磁场的粒子无法打到荧光屏上，选项D正确。三、实验题13.用多用电表测量一个阻值约为200的电阻，测量步骤如下：（1）将选择开关旋转到“”挡的（ ）位置。（填“1”、“10、“100”或“1k”）（2）将红，白表笔分别插入“+”，“”插孔，并将两表笔短接，进行（ ）使电表指针对准右侧“0”刻线（3）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图所示，该电阻的阻值为（ ）。（4）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。【答案】 (1). 10 (2). 欧姆调零 (3). 190【解析】【详解】（1）待测电阻的阻值为200，则应将选择开关旋转到“”挡的“10”位置。（2）将红，白表笔分别插入“+”，“”插孔，并将两表笔短接，进行欧姆调零，使电表指针对准右侧“0”刻线（3）电阻的阻值为1910=190。14.利用如图所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻：(1)现有电流表(量程00.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(量程015V)B电压表(量程03V)C滑动变阻器(050)D滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用_，滑动变阻器应选用_。(选填相应器材前的字母)(2)某位同学记录的6组实验数据如下表所示，6组数据的对应点已经标在坐标纸上，请画出UI图线.序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻r_。【答案】 (1). B C (2). (3). 1.50(1.491.51) (4). 0.83(0.810.85)【解析】（1）一节干电池的电动势约为1.5V,则实验中电压表应选用B，滑动变阻器应选用C即可；（2）UI图线如图：（3）根据图线可得出干电池的电动势E1.5V，内电阻。15.某同学想测量一个圆柱体元件的电阻率。部分实验步骤如下：（1）先使用游标卡尺测量圆柱体的长度，如图甲所示，则长度L = _cm再用螺旋测微器测量圆柱体的直径，如图乙所示，则直径D_mm（2）然后该同学利用图丙的电路测量该元件的电阻，电路中电源电动势E、定值电阻R为已知，Rx为待测元件，S1为单刀单置开关，S2为单刀双置开关。实验操作如下: 先将闭合S1，将S2接a，读出电流表读数为I1再将S1接b，读出电流表读数为I2。若电源内阻和安培表内阻不能忽略，则待测元件电阻的表达式为Rx_ (用已知量和测量量的字母表示）（3）若电源内阻变大，仍用上述方法测量待测元件的电阻Rx，则测量结果将_（“偏大”“偏小”、“无影响”）。【答案】 (1). 4.235cm (2). 1.845mm (3). (4). 无影响【解析】【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为42mm，游标读数为0.057mm=0.35mm，所以最终读数为42.35mm=4.235cm；螺旋测微器固定刻度为1.5mm，可动刻度为0.0134.5=0.345mm，所以最终读数为1.845mm（2）将S2接a，电流表读数为I1，则 ；将S1接b，电流表读数为I2，则；联立解得：；（3）若电源内阻变大，仍用上述方法测量待测元件的电阻Rx，则测量结果无影响；四计算题。（本题共4个小题，共40分）16.如图所示，直角坐标系xoy中，存在一半圆形的区域，圆心O位于坐标原点，M、P、N为半圆与坐标轴的交点，一带正电的粒子以速度v从O点沿y轴方向进入该区域，当该区域内不加磁场时，粒子从进入到离开区域用时为t，现在区域内加一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，带电粒子仍然以相同的速度v沿y轴正方向进入，从磁场区域射出时速度与x轴平行，求（1）带电粒子的荷质比（2）带电粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设磁场的半径为R，则粒子的速度;粒子在磁场中的运动轨迹如图；由几何关系可知：R2=2r2，则r=R；则由qvB=m可得 （2）带电粒子在磁场中运动的时间17.如图甲所示，一正方形线框边长为L03m，匝数为n10匝，放置在匀强磁场中，ab边与磁场边界MN重叠，线框内阻为r=2，与R10的外电阻形成一闭合回路。若以垂直纸面向里为磁场的正方向，匀强磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律周期性变化（图中只画出两个周期）求从t=0时刻开始经过3分钟电阻产生的热量。【答案】324J【解析】【详解】在00.1s内：；在0.10.3s内: ；在00.3内发热量为 3min总热量为18.如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨间距为L0.4m，两导轨组成的导轨平面与水平面的夹角为37。导轨上端连接一阻值为R=0.2的电阻，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量为m=0.2kg, 电阻为r02的导体棒ab跨在两导轨上并与导轨接触良好。t0时