第一学期高二物理期中试题

2018—2019第一学期高二期中考试 物 理 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100分，考试时间 90分 钟。 第Ⅰ卷(选择题 共 40分) 一、选择题：共 10小题，每小题 4分，共 40分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6题只有一项符合题目要求，第 7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分， 选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。 1.下列说法与物理学史实不符．．的是 A.卡文迪许首先在实验室测出了万有引力常量 B.奥斯特首先发现了电流的磁效应 C.楞次首先提出了磁场对运动电荷有力作用 D.法拉第首次发现了电磁感应现象，并制作了圆盘发电机 2.两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径之比为 1：4，则两颗卫星的 A.线速度大小之比为 1:2 B.角速度大小之比为 8:1 C.运行的周期之比为 2 :1 D.向心加速度大小之比为 4:1 3.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，自感系数较大， （电阻可忽略），E为电源，S为开关。下列说法正确的是 A.合上开关，a先亮，b逐渐变亮 B.合上开关，b先亮，a逐渐变亮 C.断开开关， b中仍有自左向右的电流 D.断开开关，b先熄灭，a后熄灭 4.如图所示，将一束带电粒子垂直射入相互正交的匀强电场和匀强磁场，一部分粒子沿 直线运动，从狭缝 S0穿出后垂直射入另一匀强磁场，粒子分成了 3束。（粒子重力不 计）对这 3束粒子的比较，说法正确的是 A.射入速度相同 B.电量相同 C.动能相同 D.比荷相同 5．如图所示，有界匀强磁场垂直纸面向里，一闭合导线框 abcd从高处自由下落，运动 一段时间后进入磁场，下落过程线框始终保持竖直，对线框进入磁场过程的分析正确 的是 A．感应电流沿顺时针方向 B． a端电势高于 b端 C．可能匀加速进入 D．感应电流的功率可能大于重力的功率 6．如图所示，在某次航天发射中，卫星先沿椭圆轨道 1飞行，然后在远地点 P处点火 加速，卫星由椭圆轨道 1进入圆轨道 2运行。下列说法正确的是 A.卫星在轨道 1和轨道 2运行的机械能相等 B.卫星在轨道 1与轨道 2运行的周期相等 C.卫星在轨道 1与轨道 2运行通过 P点的加速度相同 D.卫星在轨道 1上经过 P点与 Q点时的角速度相等 7．1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测 获得了诺贝尔物理学奖，科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证 引力波的存在，如图所示为某双星系统 A、B绕其连线上 的 O点做匀速圆周运动，A星的轨道半径大于 B星的轨道 半径，则下列说法中正确的是 A.A的质量一定大于 B的质量 B.A的线速度一定大于 B的线速度 C. A的角速度等于 B的角速度 D.A的向心力大于 B的向心力 8．如图所示，半径为 R的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。某质量为 m，带电量为 q的带电粒子沿圆形区域的半径方向以一定速度射入磁 场，射出磁场时偏离原方向 060  。不计粒子重力，则 A.该粒子带负电 B.粒子在磁场中圆周运动的半径为 R C.粒子射入磁场的速度大小为 3qBR m D.粒子在磁场中运动的时间为 2 3 m qB  9．如图是一种电磁炮的原理图，已知炮弹连同金属杆的质量为 m＝4kg，匀强磁场的磁 感应强度 B＝20T，轨道宽为 d＝4m，长 L＝100m，供电电流 I＝40A，磁场与金属导 轨垂直，不计轨道摩擦，则关于炮弹在导轨上运动的过程 A．炮弹达到的最大速度为 400m/s B．炮弹达到的最大速度为 200 2 m/s C．安培力的功率恒定 D．安培力的最大功率为 1.28×106 W 10．在最新的天文学和物理学期刊上，科学家认为“第九大行星”可能在太阳系的边缘附 近，假设该行星质量是地球的 10倍，公转轨道半径大约是 500个天文单位（地球到 太阳的距离为 1个天文单位），行星半径为地球的 4倍。已知地球表面的重力加速度 约为 10m/s2，地球的第一宇宙速度为 7.9km/s，地球绕太阳运行的周期为 1年，则“第 9大行星” A．绕太阳运行一周约需 1.1万多年 B．绕太阳运行一周约需 30年 C．表面的重力加速度约为 6.1m/s2 D．该行星的第一宇宙速度约为 12.5m/s2 第Ⅱ卷(非选择题 共 60分) 二、填空题:共 3小题，共 16分。 11．（4分）如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在 其间的金属棒。 ab和 cd用导线连成一个闭合回路。当 ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可 知Ⅰ是 极， a点电势 （填“高于”或 “低于”）b点电势。 12．（6分）某实验小组用如图所示装置探究电磁感应现象中感应电流方向与磁场变化的 关系，其中 L1线圈导线较粗，L2线圈导线较细匝数较多，部分导线已连接好。 （1）请用笔画线作为导线把电路连接完整； （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏 了一下，那么在开关闭合的情况下将线圈 L1迅速从线圈 L2中拔出时，电流计指针将___________（选填“向右 偏”、“向左偏”或“不偏转”） 13．（6分）要研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系，实验装置如图 （a）所示，将螺旋管和光电门固定在导轨上，带有挡光片的磁铁放在倾斜导轨上， 调整光电门的位置，当挡光片经过光电门时磁铁插入螺旋管。从导轨的不同位置释 放磁铁，记录挡光片经光电门的挡光时间 t ，同时通过电压传感器读出此时的感应 电动势E，做出 1E t   图线如图（b）所示。 （1）在实验中需保持不变的是( ) A.挡光片的宽度 B.小车的释放位置 C.导轨倾斜的角度 D.光电门的位置 （2）由图b的 1E t   图象可以得到的实验结论是 。 （3）线圈匝数增加一倍后重做该实验，请在图(b)中画出实验的图线。 三、计算题:共 4 小题，共 44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位. 14．（10分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L=0.5 m，一端连 接 R=3Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B=1.2T。把 质量为 2kg、电阻为 r=1Ω的导体棒 MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与 导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。t=0时刻开始在 平行于导轨的拉力 F作用下，导体棒从静止开始沿导轨向 右匀加速运动，加速度大小为 2 m/s2。求： （1）导体棒两端的电压 U随时间变化的规律； （2）t时刻拉力。 15．（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40m，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=5.0T、方向竖直向上的匀 强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.50Ω的直流电源。现把一个 质量 m=0.3kg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 R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取 10m/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。 R M N v B 16．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板 a、b相距为 d，a、b间加有 电压， b板下方空间存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。 一质量为 m、电荷量为 q的带正电的粒子(不计重力)，从贴近 a板的左端以 v0的初 速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝 P处穿过 b板进入匀强磁场，最后粒子打到 b板的 Q处 (图中未画出)被吸收。已知 P到 b板左端的距 离为 2d，求： （1）进入磁场时速度的大小和方向； （2）P、Q之间的距离； （3）粒子从进入板间到打到 b板 Q处的时间。 17．(12分)如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距 d＝2 m，电阻 不计，右端通过导线与阻值 RL＝4Ω的小灯泡 L连接。在 CDFE矩形区域内有竖直 向上的匀强磁场，CE长 l＝2 m，有一阻值 r＝2 Ω的金属棒 PQ放置在靠近磁场边 界 CD处(恰好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强度 B随时间变化如图乙 所示。在 t＝0至 t＝4 s 内，金属棒 PQ保持静止，在 t＝4 s时使金属棒 PQ以某一 速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从 t＝0开始到金属棒运动到磁场边界 EF 处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求： （1）小灯泡的电功率； （2）金属棒 PQ在磁场区域中运动的速度大小。