吉林省扶余市第一中学2015-2016学年高二物理上学期期末考试试题.doc

扶余市第一中学2015—2016学年度上学期期末考试题 高 二 物 理 ‎ 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。满分100分，时间90分钟。 ‎ 第I卷 （56分）‎ 注意事项 ‎ ‎1．答题前，考生在答题纸和答题卡上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、考号填写清楚。请认真核准考号、姓名和科目。 ‎ ‎2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 ‎ ‎3．本试卷共 14 小题，每小题 4分，共 56 分。在每小题给出的四个选项中，1-8为单选、9-14为多选。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ 一、选择题（ 56 分，每小题 4 分） ‎ ‎１．关于感应电流，下列说法中正确的是(　　)‎ A．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D．只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生 ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C．某运动电荷在某处未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零 D．洛伦兹力可以改变运动电荷的运动方向 ‎３．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向(　　)‎ A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边垂直，指向左边 C．与ab边平行，竖直向下 D．与ab边垂直，指向右边 ‎４．如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动的过程中，线圈ab将(　　)‎ A．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．静止不动 ‎５．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　)‎ A．0～2 s　　　　　　　　 B．2 s～4 s C．4 s～5 s D．5 s～10 s ‎６．关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是：(　　)‎ A、电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B、电场和磁场同时用来加速带电粒子 C、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定 D、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度B决定和加速电压决定 5‎ ‎７．如图所示，闭合金属圆环从高为h的曲面左侧自由滚下，又滚上曲面右侧，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，则下列说法不正确的是（ ）‎ ‎ A．环滚上曲面右侧的高度等于h ‎ B．运动过程中环内有感应电流 ‎ C．环滚入曲面左侧的高度小于h ‎ D．运动过程中安培力对环一定做负功 ‎８．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定(　　)‎ A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从a到b，带负电 C．粒子从b到a，带正电 D．粒子从b到a，带负电 ‎９．在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度为v，则(　　)‎ A．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ B．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ C．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ D．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ ‎⒑通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是(　　) ‎ A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相等 C．线框所受的安培力的合力方向向左 ‎ p q m n V D．线框所受的安培力的合力方向向右 ‎⒒如图所示，光滑固定导轨，p、q水平放置，两根导体棒m、n平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时下列说法合理的是(　　)‎ A．m、n将互相远离 B．m、n将互相靠拢 C．磁铁的加速度小于g ‎ D．磁铁的加速度仍为g ‎⒓关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是(　　)‎ A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直 C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直 D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面 ‎13.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　)‎ A．沿AB方向的磁场在迅速减弱 B．沿AB方向的磁场在迅速增强 C．沿BA方向的磁场在迅速增强 D．沿BA方向的磁场在迅速减弱 ‎14.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是(　　)‎ A．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 5‎ B．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 C．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 D．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 第Ⅱ卷（非选择题44分）‎ 二．填空题（共16分，其中15、16、17、18题每题各4分）‎ ‎18题图 ‎17题图 ‎15.如图所示电路，L为自感线圈，R是一个灯泡，E为电源，当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是__________．当S切断瞬间，通过电灯的电流方向__________．（填A→R→B或　B→R→A）‎ ‎16题图 ‎16.一个边长为‎10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n＝100，线框平面与磁场垂直，电阻为20 Ω。磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则前两秒产生的电动势为_____ V. ‎ ‎17. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为‎2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为 ‎ ‎18．如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张趋势，由此可知，圆环a 时针 速旋转(填“顺”或“逆”　、“加”或“减”　)‎ 三．计算题(本题共3小题，19、20题每小题各10分，21题8分，共28分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，直接写结果的不得分) ‎ ‎19．（10分）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝‎0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝‎4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：‎ ‎19题图 ‎(1)ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高？‎ ‎(2)回路中感应电流的大小；‎ ‎(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小 ‎（说明：计算时可认为导体棒ab长为L＝‎0.50m）‎ ‎20．(10分) 如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ ．若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求:(1)该粒子的电量和质量之比．(2)粒子在磁场中运动时间。‎ O y x θ B v0‎ 5‎ ‎21．(8分)如图所示，两根相距L平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角均为，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑．设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度，且电阻不计．求：‎ ‎(1)当ab杆的速度是v时，ab杆的加速度多大？‎ ‎(2)若开始时就给ab沿轨道向下的拉力F使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动 ‎21题图 ‎(a＞gsin)．求拉力F与时间t的关系式．‎ 5‎ 高二物理下学期期末考试参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ A D ‎ B C D A A ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ C BC BD BC BCD AC ABC ‎15. 答案：A→R→B　B→R→A 16. 1V 17. 18． 逆 加 ‎ ‎19. （10分） [解析]　(1)根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为 E＝BLv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.‎ 根据右手定则可判定感应电动势的方向由b→a，所以a端电势高．‎ ‎(2)感应电流大小为I＝＝ A＝4.0 A (3)由于ab棒受安培力，故外力 F＝ILB＝4.0×0.5×0.4 N＝0.8 N， 故外力的大小为0.8 N ‎20. （10分）解析：⑴带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为l．射出时速度的大小仍为v0，射出方向与x轴的夹角仍为θ.由洛仑兹力公式和牛顿定律可得 式中R为圆轨道的半径，解得 圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得 ‎ 由以上各式解得 ⑵周期 所以时间 ‎21. （8分）[解析]　(1)金属杆受力如图所示，E=BLvcosα I＝cosα ‎ ‎ mgsinα－BILcosα＝ma ‎ a=gsinα－ ‎ ‎(2)经过时间t，ab杆速度v＝at，感应电流I＝‎ 由牛顿第二定律F＋mgsinα－BILcosα＝ma F＝m(a－gsinα)＋.‎ 5‎