内蒙古包头市第一中学高二物理上学期期末考试试题.doc

包头一中20152016学年度第一学期期末考试高二年级 物理试题一选择题（本大题共15道小题，其中1-10小题为单选题，11-15小题为多选题，每小题4分，共60分）1自然界中的电、热和磁等现象都是相互联系的，许多物理学家在此领域做出了巨大的贡献，下列说法中不正确的是 ()a奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系b安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现磁场对电流的作用规律c库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定元电荷的数值d焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系2理论研究表明，无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、i是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根相距为l的无限长通电直导线垂直x轴平行放置，电流强度均为i，如图所示能正确反映两导线间的磁感应强度b与x关系的是（规定b的正方向垂直纸面向里） （ ） a b c d3如图，某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈l、小灯泡a、开关s和电池组e，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关s，小灯泡发光；再断开开关s，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ( ) a线圈电阻偏大 b电源的内阻较大c小灯泡电阻偏大 d线圈的自感系数较大 4如图所示，一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为b，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用e表示每个叶片中的感应电动势，则 （ ）babae=fl2b，且a点电势高于b点电势be=2fl2b，且a点电势高于b点电势ce=2fl2b，且a点电势低于b点电势de=fl2b， 且a点电势低于b点电势5. 如图甲所示，两个闭合圆形线圈a、b的圆心重合，放在同一水平面内，线圈a中通以如图乙所示的变化电流，t0时线圈a中电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在0t2时间内，对于线圈b，下列说法中正确的是 ()a先有逆时针方向的电流，后有顺时针方向的电流b先有顺时针方向的电流，后有逆时针方向的电流c线圈先有收缩的趋势后有扩张的趋势d线圈先有扩张的趋势后有收缩的趋势6如图，质量为m，带电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是 ( )a微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 b匀强电场的电场强度emg/q c匀强磁场的磁感应强度b d微粒可能做匀减速直线运动71930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个铜质d形盒d1、d2构成，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子每次通过狭缝时都能得到加速，两d形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）bd1d2a增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子射出时的动能b改变狭缝间的加速电压，可改变带电粒子在磁场中运动周期c改变磁场的磁感应强度，不影响带电粒子射出时的动能d用同一回旋加速器不能同时加速质子（）和氚核（）8如图甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积s50 cm2，线圈总电阻r10，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示变化，则在开始的0.1 s内()a磁通量的变化量为0.25 wbba、b间未接负载时电压为0c在a、b间接入r=15的电阻，则a、b间的电势差uab= -1.5vd在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为2.5 a9如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为r的匀速圆周运动已知电场强度为e，磁感应强度为b，则液滴的质量和环绕速度分别为 ()a b c d b 10如图所示，一块铜板放在磁场中，板面与磁场方向垂直，板内通有如图所示方向的电流，a、b是铜板左、右边缘的两点，则下列判断正确的是 （ ）电势uaub 电势ubua 电流增大时，增大其它条件不变，将铜板改为nacl的水溶液时，电势ubuaa正确 b正确 c正确 d正确11如图所示，条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止下列结论正确的是 ()a磁铁对水平面的压力减小b磁铁对水平面的压力增大c磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 d磁铁所受的合外力增加12如图所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨mn、pq竖直放置，间距为l=0.5m，一匀强磁场b=0.2t垂直穿过导轨平面，导轨的上端m与p间连接阻值为r=0.40的电阻，质量为m=0.01kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，经过一段时间金属棒达到稳定状态，这段时间内通过r的电量0.4c，则在这一过程中（g=10m/s2）（ ）a这段时间内下降的高度1.6mb重力的最大功率为0.2wc下落过程的平均速度大于2m/sd电阻产生的焦耳热为0.08j13. 如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为b许多相同的离子，以相同的速率v，由o点沿纸面向各个方向(y0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为m，边界与x轴交点为n，且omonl.由此可判断 ()a这些离子是带负电的b这些离子的比荷为c当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过n点d沿y轴正方向射入磁场的离子经l/2v时间离开磁场14如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd，其总电阻为r，现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为b的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t=0，规定电流方向沿逆时针为正，u0=blv。线框中电流及a、b两点间电势差uab随线框ad边的位移x变化的图象正确的是（） a b c d15如图所示，相距为l的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻r，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为b将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为p，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g下列选项正确的是（）ap=2mgv sinb当导体棒速度达到v/2时加速度大小为gsin/2c当导体棒速度达到3v/2时加速度大小为5gsin/6d在速度达到2v以后匀速运动的过程中，r上产生的焦耳热等于拉力所做的功二、计算题（前3道小题为普通班做，后3道小题为实验班做，其中16题12分、17题14分、18题14分，共40分）16（普通班做）如图所示，在倾角为30的斜面上，有一导体框架，宽为1m，不计电阻，处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.2t，置于框架上的金属杆ab，质量0.2kg，电阻0.1，不计摩擦，当金属杆ab由静止下滑时，求： (1)当杆的下滑速度达到2m/s时，加速度多大？(2)导体棒匀速运动时的速度？ (3)回路中的最大电流和功率？17（普通班做）如图所示，在一底边长为2a，30的等腰三角形区域内(d在底边中点)，有垂直纸面向外的匀强磁场现有一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，以速度v从d点垂直于ef进入磁场，不计重力与空气阻力的影响(1) 若粒子恰好垂直于ec边射出磁场，求磁场的磁感应强度b为多少？(2) 保持粒子的速度不变，改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后恰能打到ed板，求粒子从进入磁场到第一次打到ed板的最长时间？18（普通班做）质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经m、n板间的电场加速后，从a点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置p偏离入射方向的距离为l，如图所示已知m、n两板间的电压为u，粒子的重力不计求匀强磁场的磁感应强度b的大小？16（实验班做）如图所示，m、n为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为q，质量为m(不计重力)，从点p经电场加速后，从小孔q进入n板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外，cd为磁场边界上的一绝缘板，它与n板的夹角为45，孔q到板的下端c的距离为l，当m、n两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在cd板上，求：(1)两板间电压的最大值um？(2)粒子在磁场中运动的最长时间tm？(3)cd板上可能被粒子打中的区域的长度x？dbu1u2v1l17（实验班做）如图所示，一带电微粒质量为m=2.010-11kg、电荷量q=+1.010-5c，从静止开始经电压为u1=100v的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角=30，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为d=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长l=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1？(2)偏转电场中两金属板间的电压u2？(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度b至少多大？18（实验班做）如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为=370，导轨间距为lm，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒ab和ab 的质量都是0.2kg，电阻都是1，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度b的大小相同。让ab 固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为16w。求：(1)ab达到的最大速度多大？(2)ab下落了60m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量q多大？(3)如果将ab与ab 同时由静止释放，当ab下落了60m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量q为多大？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)包头一中20152016学年度第一学期期末考试高二年级 物理答案一、选择题1.b 2.a 3.a 4.d 5.c 6.b 7.d 8.c 9.a 10.d 11.bc 12.acd 13.cd 14.ac 15.abc二、计算题普通班：16(1)当杆的速度达到2m/s时，棒的加速度为1m/s2 (4分)(2)导体棒匀速运动时的速度为2.5m/s (4分)(3)回路中的最大电流为5a，功率为2.5w (4分)17(1) 粒子在磁场中做匀速圆周运动，其圆心在e点，如图所示，半径r1a (3分)由洛伦兹力提供向心力：qvbm 由式得：bmv/qa (3分)(2) 粒子速率恒定，从进入磁场到第一次打到ed板的轨迹与ec边相切时，路程最长，运动时间最长，如图，设圆周半径为r2由图中几何关系：r2a，得：r2a (3分)最长时间t (3分)由以上各式联立得：ta/3v. (2分)18设电子在m、n两板间经电场加速后获得速度为v，由动能定理得： (3分)电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则： (3分)由几何关系得： (3分)联立得： (5分)实验班：16(1) m、n两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在cd板上，所以圆心在c点，如图所示，ch=qc=l 故半径r1=l (1分) 又因qv1b= (1分)qum=mv12 (1分)所以 um=。 (1分)(2) 打在qe间粒子在磁场中运动时间最长，为半周期，所以tm= (4分) (3) 设粒子在磁场中运动的轨迹与cd板相切于k点，此轨迹的半径为r2,在akc中：sin45 解得r2=(-1)l (2分)即kc长等于r2=(-1)l 所以cd板上可能被粒子打中的区域的长度x=hk,即x=r1-r2=(2-)l。 (2分)17(1) 带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理=1.0104m/s (4分)(2) 带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动水平方向： (1分)dbu1u2v1l带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2 竖直方向： (1分)由几何关系 (1分) 得u2 =100v (2分)(3) 带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为r， 由几何关系知 (2分)设微粒进入磁场时的速度为 (2分)由牛顿运动定律及运动学规律得: =0.1t (1分)若带电粒子不射出磁场，磁感应强度b至少为0.1t。18. (1) ab棒相当于电源，当其下滑速度最大时有：