市一中大学区
2016-2017学年度第一学期期末考试
高二物理试题
命题人:杨要要
一. 单项选择题(每题3分,共36分)
1. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示.则这一电场可能是( )
2.如图所示,A和B为两等量异种电荷,A带正电,B带负电.在A、B的连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,a、c两点与b点等距,则下列说法不正确的是( )
A.a点与c点的电场强度相同
B.a点与c点的电势相同
C.a、b间的电势差与b、c间的电势差相同
D.如果以无穷远处为零电势点,则b点的电势为零
3.水平长直导线中有恒定电流I通过,导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同,如图所示,则电子的运动情况是( )
A.沿路径oa运动 B.沿路径ob运动
C.沿路径oc运动 D.沿路径od运动
4.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到
达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法不正确的是( )
A.离子必带正电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子在C点时速度最大
D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点
5.法拉第是英国著名物理学家、化学家,他虽然出身贫寒而未受过正规教育,但却在众多领域作出惊人成就,堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。下列有关法拉第的科学贡献的说法中不正确的是 ( )
A.发现电磁感应现象
B.提出场的概念解释电、磁作用本质
C.提出分子电流假说
D.用场线形象描述电场和磁场
6. Wb/m2为磁感应强度的单位,它和下面哪一个单位相同( )
(A)N/(A·m) (B)N·A/m (C)N·A/m2 (D)N/(A·m2)
7.老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )
A.磁铁插向左环,横杆发生转动
B.磁铁插向右环,横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动
D. 无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动
8.一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )
A.始终相互吸引 B.始终相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥 D.先相互排斥,后相互吸引
9.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右
D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
10.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是 ( )
11.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L.金属圆环的直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的i~x图象最接近 ( )
12.如图,一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v,在水平U型框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R0半圆形硬导体AB的电阻为r,其余电阻不计,
则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为( )
A. B.
C. D.
二.多项选择题(每题4分,共36分;少选得2分,选错或不选不得分)
13.如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U。电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是( )
A.滑动触头向右移动时,电子打在P上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,电子打在P上的位置上升
C.电压U增大时,电子从发出到打在P上的时间不变
D.电压U增大时,电子打在P上的速度大小不变
14.为测定电池的电动势和内阻,待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )
A.一只电流表和一只电阻箱
B.一只电压表和一只电阻箱
C.一只电流表和一个滑动变阻器
D.一只电压表和一个滑动变阻器
15.如图是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U-I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是( )
A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3.0 V
B.横轴截距表示短路电流,即I0=0.6 A
C.根据r=,计算出待测电源内阻为5 Ω
D.根据r=||,计算出待测电源内阻为1 Ω
16.长为L的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离为L,板不带电.一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子(不计重力),从左边极板间隔的中点垂直磁感线以速度v
水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的方法是( )
A.使粒子的速度v<
B.使粒子的速度v>
C.使粒子的速度v>
D.使粒子的速度<v<
17.如图所示,金属框架abcd放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.50T,导体棒PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离L=1.0m,电阻R=1.0Ω,导体和导轨电阻忽略不计,忽略一切摩擦,则以下说法正确的是 ( )
A.导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5.0V
B.导体PQ受到的安培力方向水平向右
C.作用力F大小是0.50N
D.作用力F的功率是25W
18.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
D.感应电动势平均值
19.下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B
,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )
A.回路中电流大小恒定
B.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a流向旋转的铜盘
C.回路中有大小和方向作周期性变化的电流
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过
20.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时.所受的安培力大小为
D.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
21.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程 ( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
三.实验题(每空2分,共10分)
22.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a)电流表(量程0.6 A、3 A);
(b)电压表(量程3 V、15 V);
(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W);
(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W);
(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A);
(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A).
那么:
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择______ V,电流表的量程应选择________ A;R0应选择________ Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器.
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________.
四.计算题(每题9分,共18分)
23.均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
24.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上
的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
市一中大学区
2016-2017学年度第一学期期末考试
高二物理试题答案
1.A 2. B. 3. D. 4. D. 5.C 6.A 7.B 8. D 9.D
10.D 11.A 12.C 13. BC 14. AB 15. AD 16. AC. 17.AD
18.ACD 19.AB 20.AC 21.BD
22. (1)3 0.6 1 0~10 (2)电压表的分流
23.解析:(1)cd边刚进入磁场时,线框速度v=
线框中产生的感应电动势E=BLv=BL
(2)此时线框中电流 I=
cd两点间的电势差U=I()=
(3)安培力 F=BIL=
根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0
解得下落高度满足 h=
24.解析:(1)金属棒开始运动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
解得
(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B,则金属棒达到最大速度时
产生的电动势 回路中产生的感应电流
金属棒棒所受安培力
cd棒所受合外力为零时,下滑的速度达到最大,则
由②③④⑤式解得
(3)设电阻R上产生的电热为Q,整个电路产生的电热为Q总,则
由⑥⑦式解得