2017-2018学年吉林省汪清县六中高二上学期期末考试物理试题

2017-2018学年吉林省汪清县六中高二上学期期末考试物理试题

绝密★启用前 ‎2017-2018学年吉林省汪清县六中高二上学期期末考试物理 考试范围：3-1,3-2；考试时间：90分钟；命题人：李岩 学校：__________姓名：__________班级：__________‎ 题号 一 二 三 四 总分 得分 注意事项：‎ ‎1. 答题前填写好自己的姓名、班级、等信息 ‎2. 请将选择题写在答题卡上 评卷人 得分 一、单项选择（每题4分，共40分）‎ ‎1、长‎10cm的导线，放入匀强磁场中，它的方向和磁场方向垂直，导线中的电流是‎3.0A，受到的磁场力是1.5×10－3N，则该处的磁感应强度B大小为(　　)‎ A. 5.0‎‎×10－3T B. 5.0×10－2T C. 5.0×10－1T D. 5.0T ‎2、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是(　　)‎ A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右 C.a向左，b向右，c向右 D.a向右，b向左， c向右 ‎4、下列说法正确的是（　　）‎ A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用 B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度 D．洛伦兹力对带电粒子永不做功 ‎5、如图所示，一带负电的离子束沿图中箭头方向通过两磁极间时，它受的洛伦兹力方向（　　）‎ A． 向下 B．向上 ‎ C．指向S极 D．指向N极 ‎6、用天平测量磁场对电流作用力的示意图如图所示，虚线区域内有匀强磁场，轻质线框悬挂在天平左盘下面，线框的一部分置于磁场中，此时天平平衡．现在线框中通以图示方向的电流I，同时在右盘中加入一定量的砝码，天平再次平衡．则磁场方向（　　）‎ A．水平向左 B．竖直向下 ‎ C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 ‎7、以下关于物理学史的说法正确的是（ ）‎ A. “电流的周围存在磁场”最早是由安培发现的 B. 法拉第通过实验证实电场线是客观存在的 C. 电荷量e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的 D. 奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系 ‎8、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹(导体)放置在强磁场 中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁 场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去。现要提髙电磁炮的 发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是（ ）‎ A.减小电流I的值 B.增加炮弹的质量 C.增大磁感应强度B的值 D.减小磁感应强度B的值 ‎9、关于感应电动势，下列说法正确的是( )‎ A. 穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大 B. 穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大 C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大 D. 穿过闭合电路的磁通量变化越快，其感应电动势就越大 ‎10、如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，A图中线圈在纸面内由小变大(由图中实线矩形变成虚线矩形)，B图中线圈正绕a点在平面内旋转，C图与D图中线圈正绕OO′轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是(　 　)‎ A. B. C. D. ‎ 评卷人 得分 二、多项选择（每题4分，共20分）‎ ‎11、如图所示，两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摆动，则（ ）‎ A. 在S闭合的瞬间，A、B必相吸 B. 在S闭合的瞬间，A、B必相斥 C. 在S断开的瞬间，A、B必相吸 D. 在S断开的瞬间，A、B必相斥 ‎12、如图所示的电路中, 和是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )‎ A. 闭合电键S接通电路时，始终比亮 B. 闭合电键S接通电路时，先亮，后亮,最后一样亮 C. 断开电键S切断电路时，先熄灭，过一会儿才熄灭 D. 断开电键S切断电路时，和都要过一会儿才熄灭 ‎13、如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( ).‎ A. 磁铁下端为N极,磁铁向上运动 B. 磁铁上端为N极,磁铁向上运动 C. 磁铁下端为N极,磁铁向下运动 D. 磁铁上端为N极,磁铁向下运动 ‎14、如图所示为一弹性闭合导线圈，匀强磁场垂直纸面，当磁感应强度B发生变化时，观察到线圈所围的面积增大了，由此可判断B的方向和大小的情况可能是( )‎ A. B垂直纸面向里，B变大 B. B垂直纸面向里，B变小 C. B垂直纸面向外，B变大 D. B垂直纸面向外，B变小 ‎15、将一束等离子体（ 即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射人磁场，磁场中有两块金属板 A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．在磁极配置如图所示的情况下，下列说法中正确的是（　　）‎ A．金属板A上聚集正电荷，金属板B上聚集负电荷 B．金属板A上聚集负电荷，金属板B上聚集正电荷 C．金属板B的电势高于金属板A的电势 D．通过电阻R的电流方向由a到b ‎ ‎ 答题卡 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 评卷人 得分 三、实验题（共14分）‎ ‎19、测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中：‎ ‎（1）实验器材：‎ 小灯泡、　 　、电流表、　 　、学生电源（或电池组）、开关、导线、坐标纸、铅笔等．实验电路如图所示．‎ ‎（2）实验操作 ‎①按电路图连接好电路，开关闭合前，将滑动变阻器滑片滑至R的 端 　 　 ‎ ‎②闭合开关，向右移动变阻器的滑片到不同位置，并分别记下　 　、　 　的示数．‎ ‎③依据实验数据作出小灯泡的　 　图线．‎ ‎④由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表　 　．（填内接法或外接法）‎ ‎20、绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．‎ ‎①闭合电健K的瞬时　 　．‎ ‎②保持电键K闭合的时候　 　．‎ ‎③断开电键K的瞬时　 　．‎ ‎④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时：　 　．（以上各空均填“有”或“无”）‎ 评卷人 得分 四、计算题（16题9分，17题8分，18题9分，共26分）‎ ‎16、如图所示，两平行金属导轨间的距离L=‎0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、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=6.0V、内阻r = 0.50Ω的直流电源，现把一个质量m=‎0.040 kg的导体棒放在金属导轨上，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=2.5Ω，金属导轨电阻不计, 取 g=‎10m/s2.已知 sin37°=0.60，cos37°=0.8，求：(1)通过导体棒的电流. ‎ ‎(2)导体棒受到的安培力大小.‎ ‎(3)导体棒受到的摩擦力.‎ ‎17、如图K36－10所示，水平放置的光滑金属导轨宽L＝‎0.2 m，接有电动势E＝3 V、内阻不计的电源，导轨电阻不计．匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1 T．导体棒ab的电阻R＝6 Ω，质量m＝‎10 g，垂直放在导轨上并良好接触，在合上开关的瞬间，求：‎ ‎(1)导体棒受到安培力的大小和方向；‎ ‎(2)导体棒的加速度．‎ 图K36－10‎ ‎18、用‎30cm的细线将质量为4×10﹣3㎏的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转30°后处在静止状态．‎ ‎（1）分析小球的带电性质；‎ ‎（2）求小球的带电量；‎ ‎（3）求细线的拉力．‎ 参考答案 一、单项选择 ‎1、【答案】B ‎【解析】‎ ‎2、【答案】A ‎【解析】‎ ‎3、【答案】C ‎【解析】‎ ‎4、【答案】D ‎【解析】【考点】洛仑兹力．‎ ‎【分析】本题考查了洛伦兹力的特点，运动电荷在磁场中受洛伦兹力的条件为：电荷运动方向和磁场方向不共线，若电荷运动方向和磁场方向相同或相反，则洛伦兹力为零，洛伦兹力不做功，方向始终和速度方向垂直，只改变运动电荷的速度方向而不改变其速度大小．‎ ‎【解答】解：在磁感应强度不为零的地方，若是电荷的运动方向与磁场方向相同或相反，则所受洛伦兹力为零，故A错误；‎ 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，该处磁场可能为零，也可能是电荷的运动方向与磁场方向共线，故B错误；‎ 根据左手定则可知，洛伦兹力方向始终和速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功，不改变粒子动能，但是改变其运动方向，故C错误，D正确．‎ 故选D．‎ ‎5、【答案】A ‎【解析】 【考点】洛仑兹力．‎ ‎【分析】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向．‎ ‎【解答】解：由图可知，磁场方向从N极指向S极，根据左手定则可知，让四指指向与正电荷运动方向相同，让磁感线穿过手心，根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向，由此可知负电的离子束所受的洛伦兹力的方向向下，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6、【答案】C ‎【解析】【考点】 安培力．‎ ‎【分析】天平是等臂杠杆，根据平衡关系判断出线框产生的安培力方向，利用左手定则判断出磁场的方向 ‎【解答】解：线框中未通电流时，天平处于平衡状态，通上电流后，在右盘中加入一定量的砝码，天平再次平衡，说明线框产生的安培力向下，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C正确 故选：C ‎7、【答案】D ‎【解析】流的磁效应是奥斯特发现的，A错误D正确；法拉第最早提出场的概念，并引入电场线描述电场，但电场线不是客观存在的，B错误；电荷量e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的，C错误；‎ ‎8、【答案】C ‎【解析】‎ ‎9、【答案】D ‎【解析】‎ 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率越大，即磁通量变化越快，感应电动势越大，感应电动势与磁感应强度大小、磁通量大小、磁通量变化大小无关，故D正确，ABC错误。‎ 点睛：本题考查了影响感应电动势大小的因素，正确理解法拉第电磁感应定律即可正确解题，感应电动势却由磁通量的变化率决定，与磁通量大小及磁通量变化大小均无关。‎ ‎10、【答案】B ‎【解析】线圈在纸面内由小变大，磁通量增大，会产生感应电流，故A错误；线圈正绕a点在平面内旋转，磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故B正确；C图与D 图中线圈正绕轴转动，磁通量都在减小，会产生感应电流，故CD错误．‎ 二、多项选择 ‎11、【答案】AC ‎【解析】A、在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，A正确，B错误； C、在S断开瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，C正确，D错误。‎ 点睛：本题考查了楞次定律的应用，同时要掌握：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，也可以使用楞次定律的规范化的步骤解答，比较麻烦。‎ ‎12、【答案】BD ‎【解析】合上开关K接通电路，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，线圈对电流的减小有阻碍作用相当于电源，与和串联，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故C错误，D正确．‎ ‎13、【答案】AD ‎【解析】‎ ‎14、【答案】BD ‎【解析】‎ 点睛：解决本题的关键要理解并掌握楞次定律，直接分析线框的变化，也可以先根据楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判断安培力方向，再分析线框的变化．‎ ‎15、【答案】BC ‎【解析】【考点】霍尔效应及其应用．‎ ‎【分析】等离子体含有大量带正电和带负电的微粒，这些微粒射入磁场时，受到伦兹力作用而偏转，由左手定则可以判断正、负电荷受到的洛伦兹力方向分别向下和向上，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷聚集到A板上，故B板相当于电源的正极．电源的正极电势高于负极的电势．‎ ‎【解答】解：大量带正电和带负电的微粒射入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向上，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到A板上，故A板相当于电源的负极，B板相当于电源的正极，所以通过电阻R的电流由b→R→a，金属板B的电势UB高于金属板A的电势UA，故BC正确，AD错误；‎ 故选：BC．‎ 四、计算题 ‎16、【答案】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎(2)导体棒受到的安培力:F安=BIL=0.40N ‎(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力Fl=mgsin37°=0.24N；由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f， 根据共点力平衡条件mgsm370+f=F安 ‎ 解得：f=0.16N ‎ ‎【解析】‎ ‎17、【答案】(1)导体棒中的电流I＝＝ A＝‎‎0.5 A 导体棒所受的安培力F＝BIL＝1×0.5×0.2 N＝0.1 N，方向水平向右．‎ ‎(2)由牛顿第二定律F＝ma，故导体棒的加速度，方向水平向右．‎ ‎【解析】‎ ‎18、【答案】（1）小球带正电．‎ ‎（2）小球的带电量为2.31×10﹣‎6C；‎ ‎（3）细线的拉力为4.62×10﹣2N．‎ ‎【解析】【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据共点力平衡得出电场力的方向，从而得出小球的电性和电量；结合共点力平衡求出细线的拉力．‎ ‎【解答】解：（1）小球的受力如图所示，知小球带正电．‎ ‎（2）小球受力平衡，在水平方向：‎ qE=mgtan30°‎ 解得q=；‎ ‎（3）根据共点力平衡得， =4.62×10﹣2N．‎ 答：（1）小球带正电．‎ ‎（2）小球的带电量为2.31×10﹣‎6C；‎ ‎（3）细线的拉力为4.62×10﹣2N．‎ ‎【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，基础题．‎ 五、实验题 ‎19、【答案】（1）电压表；滑动变阻器；（2）①左； ②电压表；电流表；③I﹣U；④外接法．‎ ‎【解析】【分析】根据伏安法描绘灯泡伏安特性曲线的实验原理、实验器材与实验步骤分析答题．‎ ‎【解答】解：（1）实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源（或电池组）、开关、导线、坐标纸、铅笔等．‎ ‎（2）实验操作：‎ ‎①按电路图连接好电路，为保护电路，开关闭合前，将滑动变阻器滑片滑至R的左端．‎ ‎②闭合开关，向右移动变阻器的滑片到不同位置，并分别记下电压表、电流表的示数．‎ ‎③依据实验数据作出小灯泡的I﹣U图线．‎ ‎④由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法．‎ 故答案为：（1）电压表；滑动变阻器；（2）①左； ②电压表；电流表；③I﹣U；④外接法．‎ ‎【点评】本题考查了实验器材、实验步骤，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题．‎ ‎20、【答案】①有②无③有④有 ‎【解析】【分析】根据感应电流产生的条件分析答题，感应电流产生条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化；故分析内部磁通量的变化即可分析是否有感应电流产生．‎ ‎【解答】解：‎ 由图所示电路可知：‎ ‎①闭合电健K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生；‎ ‎②保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生；‎ ‎③断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；‎ ‎④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；‎ 故答案为：①有②无③有④有