黑龙江省牡丹江市2017_2018学年高二物理寒假假期检测试题.doc

黑龙江省牡丹江市2017-2018学年高二物理寒假假期检测试题一、单选（每题4分，共40分）1下列叙述中影响感应电动势大小的因素是（ ）A. 磁通量的大小 B. 磁通量的变化率 C. 电路是否闭合 D. 磁通量的变化量2如图所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是（ ）A. a、b、c均向左B. a、b、c均向右C. a向右，b向左，c向右D. a向左，b向右，c向右3如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T, 通电导线与磁场方向垂直，导线的长度L=0.1m,导线所受安培力的大小为0.04N 。该导线中的电流为（ ）A. 8mA B. 80mA C. 2A D. 4A4图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示（a,b,d电流向里,c电流向外）。可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度方向是 （ ） A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下5如图所示，带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道内侧来回往复运动，匀强磁场方向垂直纸面向里，它向左或向右运动通过最低点时( )A. 加速度大小不相等B. 速度大小不相等C. 所受洛伦兹力大小相等D. 轨道对它的支持力大小相等6如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)（ ）A. 两粒子都带正电，质量比B. 两粒子都带负电，质量比C. 两粒子都带正电，质量比 D. 两粒子都带负电，质量比7如图1所示，闭合线圈放在匀强磁场中，t=0时磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度B随时间t的变化关系如图2所示。在02s内，线圈中感应电流（ ）A. 逐渐增大，方向为逆时针B. 逐渐减小，方向为顺时针C. 大小不变，方向为顺时针D. 大小不变，方向为先顺时针后逆时针8如图，灯L1，L2完全相同（左灯为L1，右灯为L2），带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则（）A. S闭合瞬间，L1，L2同时发光，接着L1变暗直至熄灭，L2更亮B. S闭合瞬间，L1不亮，L2立即亮C. S闭合瞬间，L1，L2都不立即亮D. 稳定后再断开S，L2熄灭，L1持续发光9如图所示，一质子（不计重力）以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则下列说法正确的是（ ）A. 若质子的速度，它将向上偏转B. 若电子以相同速度v射入该区域，将会发生偏转C. 若质子从右侧以相同大小的速度射入仍然不发生偏转D. 无论何种带电粒子，只要以相同速度从左侧射入都不会发生偏转10如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面分布在半径为R的圆内，一带电粒子沿半径方向从a点射入，从b点射出，速度方向改变了60；若保持入射速度不变，而使磁感应强度变为B，则粒子飞出场区时速度方向改变的角度为（ ）A90 B45 C30 D60二、多选（每题6分，共24分，每题至少有一个选项正确，选对但不全得3分）11如图所示，一通电螺线管P水平放置，其左侧用绝缘丝线悬挂一轻质铝环Q，螺线管的中轴线通过铝环的中心并与铝环所在平面垂直。当闭合开关S的瞬间（ ）A. 铝环中产生顺时针方向的感应电流（从右向左看）B. 铝环中产生逆时针方向的感应电流（从右向左看）C. 铝环向左摆动D. 铝环向右摆动12如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是（ ）A. 此过程中磁感应强度B逐渐增大B. 此过程中磁感应强度B先减小后增大C. 此过程中磁感应强度B的最小值为D. 此过程中磁感应强度B的最大值为13如图所示，b为带负电的小物块，a是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉a物块，使a、b一起无相对滑动地向右加速运动，在加速运动阶段（ ） A. a与地面间的摩擦力增大B. a与地面间的摩擦力减小C. a、b一起运动的加速度增大D. a、b一起运动的加速度减小14.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2V1）。若小物体电荷量保持不变，OMON，则（ ）A小物体上升的最大高度为B从N到M的过程中，小物体的电势能一直不变，机械能减少C从M到N的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功D从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小三、计算题（每题12分，共36分,要有必要文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15如图所示，两光滑平行金属导轨固定在倾角为的同一斜面内，间距为l，其下端有内阻为r的电源，整个装置处在垂直导轨平面向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上，接触良好，且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求：(1)导体棒所受安培力F的大小和方向；(2)电源的电动势E。16如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T质量为m=0.1kg，电阻为r=1的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率17在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示，某时刻在xOy平面内的第、象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场，在第、象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中，粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第象限。在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场（不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响），粒子经过原点O进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下，运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。已知OP与x轴正方向夹角=60，带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，求：（1）M、O两点间的电势差U；（2）坐标原点O与N点之间的距离d； （3）粒子从M点运动到N点的总时间t。答案1【答案】B【解析】在闭合电路中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，所以决定感应电动势大小的因素是磁通量的变化率，故B正确，ACD错误；故选：B2【答案】D【解析】由通电螺线管电流的流向，根据右手螺旋定则可得，通电螺线管的左边为S极，右边为N极所以a枚小磁针的N极指向为向左、b枚小磁针N极指向为向右、c枚小磁针的N极指向为向右，故D正确，ABC错误；故选D点睛：右手螺旋定则也叫安培定则，让大拇指所指向为电流的方向，则四指环绕的方向为磁场方向当导线是环形时，则四指向为电流的方向3【答案】C【解析】根据安培力的定义式：F=BIL，可得导线中的电流为： ，故C正确，ABD错误。4【答案】A【解析】根据题意，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，a、c在O处产生的磁场方向均向左，则O处的磁场方向水平向左，故选C.5【答案】C【解析】带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道向左或向右运动通过最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以通过最低点时速度大小相等，选项B错误；由a得通过最低点时加速度大小相等，选项A错误；通过最低点时所受洛伦兹力大小为FqvB，故F大小不变，选项C正确；向左或向右运动通过最低点时，洛伦兹力方向相反，而合力相等，所以轨道对它的支持力大小不相等，选项D错误故选C.6【答案】B【解析】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得： ，得，又动能，联立得： ，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比7【答案】C【解析】第1s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向；第2s内，磁场的方向垂直于纸面向内，且均匀增加，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向由可知，这2s内感应电动势恒定，故产生的电流大小不变，方向一直为逆时针故C正确，A、B、D错误故选C.【点睛】变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电流，根据楞次定律判断出感应电流的方向8【答案】A【解析】S闭合瞬间，线圈中电流缓慢增加，电压同时加在两个灯上，所以L1、L2同时发光，稳定后电灯L1被短路，故L2灯更亮，L1熄灭，故A正确，BC错误；稳定后再断开S的瞬间，L2灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以L1灯亮一下再慢慢熄灭，故D错误；故选A.点睛：线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极9【答案】D【解析】穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则qvB=qE,v=E/B，带电粒子能够匀速穿出复合场区域的速度与带电正负无关。当VV，qvBqE，它将向上偏转，洛伦兹力时刻改变，其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线，故D正确。10【答案】A【解析】解：带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由 qvB=m，得：r=当磁感应强度由B变为B时，轨迹半径变为原来的r，即：r=r设粒子原来速度的偏向角为，B变化后速度的偏向角为根据几何关系有：tan=，tan=又 =60则得：=90所以粒子飞出场区时速度方向改变的角度为90故选：A【点评】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，往往用数学知识求轨迹半径与磁场半径的关系11【答案】AC【解析】A、B项：由右手螺旋定则可得，螺线管中产生磁场的方向N极向右；电键S闭合瞬间，螺线管产生的磁场增大，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律，在环中产生的感应电流阻碍环的磁通量的增大，方向向右，由右手螺旋定则可得，感应电流的方向为顺时针方向，故A正确，B错误；C、D项：由右手螺旋定则可得，螺线管中产生的磁场的方向N极向右；电键S闭合瞬间，螺线管产生的磁场增大，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律，在环中产生的感应电流阻碍环的磁通量的增大，环将向左运动，故C正确，D错误。12【答案】AC【解析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，将支持力和安培力合成，合力与重力相平衡，如图所示：从图中可以看出，安培力一直变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大；由图可以看出当平行于斜面时有最小值， ，解得： ，此过程中安培力竖直向上时最大为mg，故B的最大值为： ，故选AC【点睛】导体棒受三个力，重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，其中重力的大小和方向都不变，支持力的方向不变，安培力的方向由沿斜面向上逐渐变为竖直向上，根据平行四边形定则分析13【答案】AD【解析】由左手定则可知，整体向右运动的过程中，负电荷受到的洛伦兹力的方向向下；洛伦兹力：f洛=qvB可知洛伦兹力随速度的增大而增大，a在竖直方向上受力平衡，所以a受到的支持力增大，根据牛顿第三定律可知，a对b的压力增大A对地面的压力变大，则a与地面间的摩擦力增大，故A正确，B错误；以整体为研究对象，整体受到重力、支持力、拉力、摩擦力和洛伦兹力，则水平方向：F-f=（ma+mb）a，摩擦力：f=（mag+mbg+qvB），由于物体加速运动，因此速度逐渐增大，洛伦兹力增大，则地面给b的滑动摩擦力增大，因此整体加速度逐渐减小；故C错误，D正确故选AD.点睛：本题是典型的力与运动问题，题目有一定的综合性，结合了有关磁场的知识，注意加速度是连系力与运动的桥梁，因此主要分析物体加速度的变化情况14 【答案】ACD15【答案】（1）（2）【解析】(1)由题意可知，导体棒所受安培力F的方向沿斜面向上。导体棒的受力情况如图所示:根据牛顿第二定律有所以 (2)因为由全电路的欧姆定律： 所以： 16【答案】（1）8m/s（2）3W【解析】（1）设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感应电动势为：E=Bdv据全电路欧姆定律有：I=则安培力为：F0=BdI据题意分析，当v最大时，有：F-F0-f=0联立得：vm= =8m/s 故CD运动的最大速度为8m/s（2）CD速度最大时同理有：Em=Bdvm Im= P=I2R 联立带入数据得：P=3W故当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率为P=3W17【答案】（1） （2）（3）【解析】试题分析：（1）设粒子经过O点的速度为v， 则cos=（1分）对于电子经过电场的过程，根据动能定理有：（1分）解得：（1分）（2）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，运动轨迹如答图2所示。洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：（1分）解得：（1分）根据几何关系可知，O与N之间的距离（1分）（3）设粒子在电场中从