2018—2019学年第一学期高二期末考试物理试题
命题人：李秀清 审题人：宋学义
【满分100分，考试时间为90分钟】
一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是
A．牛顿总结了万有引力定律并测出了引力常量的大小
B．法拉第发现电磁感应现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．洛伦兹总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
2．如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是
A．同时向左运动，两环间距变大
B．同时向左运动，两环间距变小
C．同时向右运动，两环间距变大
D．同时向右运动，两环间距变小
3．如图所示，闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的场景，导体ab上的感应电流方向是由a指向b的是
A B C D
4．如图所示，电感线圈L自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则
A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些
B．闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些
C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭
D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭
5．如图所示，一底边为L，底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L，宽为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。t＝0时刻，
三角形导体线框的底边刚进入磁场，取沿逆时针方向的感应电流为正，则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是
6．带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从a运动到b,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra>rb),b点为运动轨迹上到Q的最近点,不计粒子的重力,则可知
A．运动粒子带负电
B．b点的场强小于a点的场强
C．a到b的过程中,电场力对粒子不做功
D．a到b的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变
7．如图所示，边长为L的正方形线圈与匀强磁场垂直，磁感应强度为B．当线圈按图示方向以速度v垂直B运动时，下列判断正确的是
A．线圈中无电流，φa=φb=φc=φd
B．线圈中无电流，φa＞φb=φd＞φc
C．线圈中有电流，φa=φb=φc=φd
D．线圈中有电流，φa＞φb=φd＞φc
8．如图所示,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为450的斜向下的匀强电场E,有一质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落,当小球运动到复合场内时刚好做直线运动,那么
A．小球在复合场中一定做匀速直线运动
B．磁感应强度，场强
C．若换成带正电的小球,小球仍可能做直线运动
D．若同时改变小球的比荷与初始下落高度h,
小球仍能沿直线通过复合场
9．如图所示电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2、R3的阻值都相同。在开关S处于闭合状态下，若将开关S1由位置1切换到位置2时，则以下说法错误的是
A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R2两端的电压变大
D．电池的效率变大
10．用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，悬线处于伸直状态，则磁场的运动速度和方向可能是
A．，水平向左 B．，水平向右
C．，竖直向上 D．，竖直向下
11．如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后
A．导体棒ef的加速度可能大于g
B．导体棒ef的加速度一定小于g
C．导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而变化
D．导体棒ef机械能与回路内产生的电能之和一定守恒
12．如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对竖直放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线水平,且S1S2=S2O=R.以O点为圆心、半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线水平.质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)从S1由静止释放进入M、N间的电场,经电场加速后通过S2进入磁场,进入磁场后向下偏转.则
A．粒子带正电
B．当M、N间的电压为U时,粒子进入磁场时的速度大小为
C．若粒子恰好打在收集板的中点处,则M、N间的电压U0=
D．当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在收集板上经历的时间t会不同，t的最小值为
二、实验题（本题共18分。第13小题9分；第14小题9分。）
13．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,通过一块电压表和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既测出电压表的内阻又测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势.已知电压表的内阻在15kΩ~25kΩ之间, 量程为15V, 多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.
（1）请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上.
（2）他们在实验过程中, 欧姆挡的选择开关应拨至倍率为“× ”.
（3）在实验中, 同学们读出电压表的读数为U, 欧姆表指针所指的刻度为n, 并且在实验过程中, 一切操作都是正确的, 由此可得欧姆表内电源的电动势的表达式为
14．为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻。
(1)按照图甲所示的电路图，某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接，请你完成余下导线的连接。
(2)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以 为纵坐标,以 为横坐标,画出-的关系图线(该图线为一直线),如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)
三、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（9分）如图甲所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2.方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化．
(1)2s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少?
(2)磁通量的平均变化率多大?
(3)线圈中感应电动势大小为多少?
16．（10分）如图所示，在磁感应强度为B的的匀强磁场中，有一半径为L的金属圆环。电阻为r0的金属棒OA以O为轴可以在电阻为4r0的圆环上滑动，外电阻R1＝R2＝4r0，其他电阻不计．如果OA棒以某一角速度匀速转动时电阻R1的电功率最小值为P0，
（1）要求画出等效电路图
（2）求OA棒匀速转动的角速度．
17．（15分）如图甲所示,两根足够的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为=370的绝缘斜面上,两导轨间距为L=1m.M、P两点间接有阻值为R=2的电阻.一根质量为m=1kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(g=10m/s2)
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v=4m/s时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.
(4)若金属杆ab的电阻阻值r=1, 且它从静止开始下滑距离s=40m时速度恰好达到最大值，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q.
2018—2019学年第一学期高二期末考试物理答案
一．选择题
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
A
C
A
D
B
A
ACD
AC
AD
ACD
二． 实验
13.
①电路如图所示
②1 k
③E=U
14．
(1)实物电路图如图所示：
(2)2.9； 1.2
15.解:(1)线圈在磁场中,现让磁感强度在2s内由2T均匀的增加到6T
所以穿过线圈的磁通量变化量是:;
(2)而磁通量变化率为:;
(3)则线圈中感应电动势大小为:
16.解:OA棒转动时感应电动势为E＝BL2ω，
等效电路如图所示，
棒转动时，R1的功率变化，当棒的A端处于环的最上端时，
环的电阻最大，此时r1＝r2＝2r0，
总电阻为R＝4r0，
R1的最小功率为P0＝2R1＝，解得ω＝.
17.解:(1)棒切割磁感线,从而产生感应电流,出现安培力,因此受到重力、支持力与安培力作用,受力分析如图示:
(2)当ab加速下滑时,感应电动势为:;
ab杆中的电流为:,
ab受到的安培力:,
由牛顿第二定律得:,
计算得出:;
(3)金属杆受到的安培力,
当金属杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:,
计算得出,最大速度:;
(4)当金属杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:,
选取从开始到速度达到最大,由能量守恒定律得:
, ,
,
计算得出:;QR=52J
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