湛江一中2018-2019学年度第一学期“第2次大考”
高二级 物理科试卷
考试时间：90分钟 满分:110分
命题人：何其昀 审题人：赵国忠 做题人：刘婷婷
注意事项：
1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2. 请将答案正确填写在答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中， 1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.首先发现电流的磁效应的物理学家是（ ）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．牛顿
2.闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比（ ）
A．磁通量 B．磁感应强度 C．磁通量的变化率 D．磁通量的变化量
3.关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场是客观存在的一种特殊物质形态
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
4.如图所示，一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的长方体金属导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为（ ）
A. B.
C. D．R
5.电阻R1和R2分别标有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ）
A．6.0 W B．3.0 W
C．5.0 W D．1.5 W
6.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
7.有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是（ ）
A．电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B．电荷在电场中一定受电场力的作用
C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向垂直
D．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向一致
8.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆轨道上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示，则下列关于导体棒中电流的分析正确的是（ ）
A．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
B．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
C．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
D．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
9.如图，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同（竖直向下）的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是（ ）
A．a处的磁感应强度大小比c处的大
B．b、c两处的磁感应强度大小相等
C．a、c两处的磁感应强度方向相反
D．b处的磁感应强度为零
10.磁场中某区域的磁感线如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．a、b两处的磁感应强度大小Ba＜Bb
B．a、b两处的磁感应强度大小Ba＞Bb
C．一通电直导线分别放在a、b两处，所受的安培力大小一定有Fa＜Fb
D．一通电直导线分别放在a、b两处，所受的安培力大小可能有Fa＞Fb
11.如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子(质量为m，电荷量为q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直。电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场。则（ ）
A．电子在磁场中运动的时间为
B．电子在磁场中运动的时间为
C．O、P两点间的距离为
D．O、P两点间的距离为
12.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题(本大题共2小题,共16分。请按要求把答案填在答题卡的相应横线上)
13.（7分）在测定某金属的电阻率实验中：
（1）甲学生进行了如下操作：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d＝________ mm（2分）。
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合开关S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表1所示。该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，为了减少实验误差，该学生应把接线端P接 （1分）（填“a”或“b”）来测电阻Rx。
表1
U(V)
I(A)
接线端P接a
1.84
0.15
接线端P接b
2.40
0.15
图3
（2） 乙同学提出测量电阻不一定要用伏安法，可以直接用多用电表测。该同学按多用电表使用说明书正确操作。先将红、黑表笔笔尖相互接触，发现电表指针指向 （2分）（选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”）位置，然后用其测电阻，将可调部件K调至“×100”位置，当指针摆稳后，表头的示数如图3所示，得出该电阻的阻值Rx＝________Ω。（2分）
14.（9分）小明在做测量电源电动势和内阻的实验，已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为0.3 Ω；电压表V（0～3 V，内阻约为3 kΩ）；电流表A（0～0.6 A，内阻为0.80 Ω）；滑动变阻器R（最大阻值10 Ω）。
（1）为了更准确地测出电源电动势和内阻。请在给出的虚线框中画出实验电路图（3分）。
（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的UI图线，由图可得出该电源电动势E＝________ V（3分），内阻r＝________ Ω（3分）。(结果保留两位小数)
三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（8分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量m=0.05 kg、电阻R=1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若杆cd以恒定加速度a＝2 m/s2、由静止开始做匀变速运动，则：[]
（1）在5 s内平均感应电动势是多少？
（2）在5 s末回路中的电流多大？
16.（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37 °，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60、cos 37°＝0.80。求：
（1）导体棒受到的安培力；
（2）导体棒受到的摩擦力；
（3）若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度B2的大小．
17.（14分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8 kg、电量为q＝1.0×10－6 C的带电粒子。从静止开始经U＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30 cm，(粒子重力不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
（1）带电粒子到达P点时速度v的大小；
（2）若磁感应强度B＝2.0 T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；（要求
在相应的作图区作出轨迹图，作图2分）
（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件。（在相应的作图区作出轨迹图，作图2分）
湛江一中2018-2019学年度第一学期“第2次大考”
高二级 物理科试卷 答案
一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中， 1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
C
A
B
D
A
B
C
ACD
AD
AC
BD
二、实验题(本大题共2小题,共16分。)
13.（7分）（1） 1.705mm（在1.703--1.707mm范围内都对）（2分） a （1分）
（2）欧姆0刻度 （2分） 1 100 Ω（2分）
14.（9分）(1)如图所示（画对电路图得3分）
（2） 1.50 （3分） 0.20 （3分）
三、计算题（本大题共3小题，共34分。）
15.（8分）(1)0.4 V. (2)0.8 A
解：(1)5 s内的位移 s＝at2＝25 m .........(1分)
5 s内的平均速度＝＝5 m/s(也可用＝求解) .........(1分)
故平均感应电动势＝BL＝0.4 V..........(2分)
(2)第5 s末速度v＝at＝10 m/s .........(1分)
感应电动势E＝BLv .........(1分)
则回路中的电流为：
I＝＝＝ A＝0.8 A..........(2分)
16. （12分）⑴0.3N，方向沿斜面向上；(2)0.06N；方向沿斜面向下； (3)0.5T。
解：（1）由欧姆定律可知，导体棒中通过的电流为
I==1.5A .........(2分)
受到的安培力F安=BIL=0.5T×0.4m×1.5A=0.3N .........(2分)
由左手定则判断出，安培力的方向沿斜面向上。 .........(1分)
（2）对金属棒受力分析，重力在斜面方向的分力为
F=mgsin37°=0.04kg×10N/kg×0.6=0.24N .........(1分)
方向沿斜面向下，小于安培力，故金属棒受到的摩擦力为
f=F安－F =0.3N－0.24N=0.06N .........(1分)
方向沿斜面向下。 .........(1分)
（3）若将磁场方向改为竖直向上，则导体棒的安培力的方向水平向右，因为不受摩擦力的作用，故此时的安培力与重力在沿斜面方向上的分力是平衡的，
即F安′cos37°=mgsin37°=0.24N，故F安′=0.3N .........(2分)
因为F安′=B′IL，故B′==0.5T。 .........(2分)
17.（14分）(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B′>5.33 T
解：(1)对带电粒子的加速过程，由动能定理
qU＝mv2.........(1分)
代入数据得：v＝20 m/s。.........(1分)
(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：
qvB＝得R＝.........(1分)
代入数据得：R＝0.50 m.........(1分)
而＝0.50 m.........(1分)
故圆心一定在x轴上，轨迹如图甲所示。.........(2分，作图)
由几何关系可知：OQ＝R＋Rsin 53°.........(1分)
故OQ＝0.90 m。.........(1分)
(3)带电粒子不从x轴射出(如图乙).........(2分，作图)
由几何关系得：
OP>R′＋R′cos 53°.........(1分)
R′＝.........(1分)
解得：B′> T＝5.33 T(取“≥”照样给分)。.........(1分)
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