湖北省宜昌市长阳县第一高级中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题

湖北省宜昌市长阳县第一高级中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题时间：90分钟 总分：100分一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分1-8题单选，9-12题多选全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选的得0分)1关于磁感应强度，下列说法正确的是( )a.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零b.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零c.放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 a的电流，受到的磁场力为1 n，则该处的磁感应强度就是 1 td.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力f的方向相同2. 两条导线相互垂直如图所示，但相隔一段小距离，其中一条ab是固定的，另一条cd能自由活动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，导线cd将（从纸外向纸内看）（ ）a.顺时针方向转动，同时靠近导线ab.逆时针方向转动，同时离开导线ac.顺时针方向转动，同时离开导线ad.逆时针方向转动，同时靠近导线a3如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流i垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于b的大小变化的说法中，正确的是（ )a逐渐增大b逐渐减小 c先减小后增大d先增大后减小4如图所示，某种确定材料的圆柱形导体横截面的直径为d、长为l，其两端所加的电压为u，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确是( )ldua电压变为2u，导体中自由电子定向运动的平均速率不变b导体的长度变为2l，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍c导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平均速率不变d导体横截面的直径变为0.5d，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍5. 如图电路中，当滑动变阻器的滑片p向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（ ） a、电压表示数增大，电流表示数减少b、电压表示数减少，电流表示数增大c、两电表示数都增大d、两电表示数都减少6如图所示，直线a为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线b为电源b的路端电压与电流关系图象，直线c为一个电阻r的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻r分别接到a、b两个电源上，由图可知两次相比( )a、r接到电源a上，电源的效率较高b、r接到电源b上，电源的输出功率较大c、r接到电源a上，电源输出功率较大，但电源效率较低d、没有数值无法确定7 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极n和s构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160v，磁感应强度的大小为0.040t。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )a. 1.3m/s ，a正、b负 b. 2.7m/s ， a正、b负c1.3m/s，a负、b正 d. 2.7m/s ， a负、b正8 如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为b，磁场区域的宽度均为a，一个正三角形导线框adc（高为a）从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，则感应电流i与线框移动距离x的关系图像正确的是（ ）9. 如图甲所示，q1、q2为两个被固定的点电荷，其中q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点。现有一质子p以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（p只受电场力作用），p运动的速度图象如乙图所示，则（ ）aq2必定是负电荷bq2必定是正电荷c从b点到a点的过程中质子p的电势能一直减小d从b点到a点向远处运动的过程中质子p的电势能先增大后减小babqr10. 如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻r，匀强磁场垂直于导轨所在平面.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，当ab棒达到稳定状态时，速度为v，电阻r上消耗的功率为p. 导轨和导体棒电阻不计.下列判断正确的是（ ） a导体棒的a端比b端电势低 bab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 c若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的一半 d若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时r的功率将变为原来的4倍11右图为纯电阻电路中的部分电路，当滑动变阻器的滑片从最左端向右滑过2r/3时， 电压表的读数由u0增大到2 u0。若电源内阻不计，则下列说法中正确的是（ ）a通过变阻器r的电流增大为原来的3倍 b变阻器两端的电压减小为原来的2/3 c若r的阻值减小到零，则电压表的示数为4 u0d以上说法都不正确12如图所示，ab、cd为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为b的匀强磁场中ab、cd的间距为l，左右两端均接有阻值为r的电阻质量为m、有效长度为l且不计电阻的导体棒mn放在导轨上，与导轨接触良好（导轨电阻不计），并与轻质弹簧组成弹簧振动系统开始时，弹簧处于自然长度，导体棒mn具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒mn第一次运动到最右端，这一过程中ac间电阻r上产生的焦耳热为q，则 ( )a初始时刻棒所受的安培力大小为（2b2l2v0）rb从初始时刻至棒第一次到达最右端的过程中，整个回路产生的焦耳热为c当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv022qd当棒再次回到初始位置时，ac间电阻的热功率为（b2l2v02）r二、填空题：(本大题共2小题，共15分)13（6分）某同学用螺旋测微器测定某一金属丝直径时，测得的结果如图a所示，则该金属丝的直径d_mm。另一位同学用游标上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图b所示，则该工件的长度l_cm。14（9分）在练习使用多用表时，某同学将选择开关拨至“10 ”档时，欧姆表的内部结构可简化成图甲中虚线框内的电路，欧姆表已经进行了必要的调零。该同学想用一个电阻箱rx 较精确的测出该电路中电源的电动势e和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻r内 （即），他的操作步骤是：a将欧姆表与电阻箱rx连成图甲所示的闭合回路；b改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数rx和与之对应的电流表g的示数i；c将记录的各组rx 、i的数据描点在乙图中，得到- rx图线如图乙所示；d根据乙图作得的- rx图线，求出电源的电动势e和欧姆表内阻r内。图甲中，a表笔和b表笔的颜色分别是 和 ；电源的电动势e为_v，欧姆表内阻r内为_ ；电流表g的量程是_ a。grxerr0rg甲a表笔b表笔三、计算题(本大题共4小题，共计37分解答应写出必要的步骤、文字说明、方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值与单位，否则扣分)15. （6分）如图所示，匀强电场中a、b、c三点构成一个直角三角形，把电荷量q21010c的点电荷由a点移到b点，电场力做功4.8108j，再由b点移到c点，电荷克服电场力做功4.8108j，取b点的电势为零，求a、c两点的电势16. （8分）如图所示，在直角坐标系o-xyz中存在磁感应强度为，方向竖直向下的匀强磁场，在(0,0,h)处固定一电量为+q(q0)的点电荷，在xoy平面内有一质量为m，电量为-q的微粒绕原点o沿图示方向作匀速圆周运动。若该微粒的圆周运动可以等效为环形电流，求此等效环形电流强度i。（重力加速度为g）17. （10分）如图所示，质量m1=0.1kg，电阻r1=0.3，长度l=0.4m的导体棒ab横放在u型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数=0.2，相距0.4m的mm、nn相互平行，电阻不计且足够长。电阻r2=0.1的mn垂直于mm。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b=0.5t。垂直于ab施加f=2n的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与mm、nn保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，mn上产生的热量q=0.1j，求该过程ab位移x的大小。18. （13分）如图所示，倾斜挡板nm上的一个小孔k，nm与水平挡板np成60角，k与n间的距离。现有质量为m，电荷量为q的正电粒子组成的粒子束，垂直于倾斜挡板nm，以速度v0不断射入，不计粒子所受的重力。 （1）若在nm和np两档板所夹的区域内存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场，nm和np为磁场边界。粒子恰能垂直于水平挡板np射出，求匀强磁场的磁感应强度的大小。（2）若在nm和np两档板所夹的区域内，某一部分区域存在与（1）中大小相等方向相反的匀强磁场。从小孔k飞入的这些粒子经过磁场偏转后也能垂直打到水平挡板np上（之前与挡板没有碰撞），求粒子在该磁场中运动的时间。 （3）若在（2）问中，磁感应强度大小未知，从小孔k飞入的这些粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板np上（之前与挡板没有碰撞），求该磁场的磁感应强度的最小值。 一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分1-8题单选，9-12题多选全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选的得0分)题号123456789101112答案adccacacadbdbcac二、填空题：(本大题共2小题，共15分)13. d 5.701-5.704 mm l 1.210 cm14. 图甲中，a表笔和b表笔的颜色分别是 黑 和 红 ；电源的电动势e为_8_v，欧姆表内阻r内为_160_ ；电流表g的量程是_0.05_ a。三、计算题(本大题共4小题，共计37分解答应写出必要的步骤、文字说明、方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值与单位，否则扣分)15. a=-240v，c=-240v16. 该微粒受到重力mg、洛伦兹力fb、库仑力fe三个力的作用。fb=qvb，fe=kq2/r2，v=r再由几何关系r=htan，r=h/cos，微粒沿z轴受力平衡，fecos mg=0，微粒在xoy平面内做匀速圆周运动，fesin fb=m2r联立解得：2+2-g/h=0。解得：=(-1)或=- (-1)（不合题意，舍去）微粒圆周运动周期t=2/等效电流强度，i=q/t=。17. 解：（1）ab对框架的压力f1=m1g 框架受水平面的支持力fn=m2g+f1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力f2=fnab中的感应电动势e=blvmn中电流mn受到的安培力f安=ilb 框架开始运动时f安=f2由上述各式代入数据解得v=6 m/s （2）闭合回路中产生的总热量由能量守恒定律，得代入数据解得x=1.1 m18. （1）粒子在磁场中作圆弧运动，由运动轨迹得：而所以（2