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

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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
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