2019学年高二物理上学期期末考试试题 人教新目标版

2019学年高二物理上学期期末考试试题 人教新目标版

‎20192017－2018学年上学期期末考试 ‎ ‎ 高二物理试题 ‎ 说明：本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，全卷满分110分。考试用时100分钟 注 意 事 项： ‎ 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。‎ ‎1．答题前，请您务必将自己的姓名、IS号用书写黑色字迹的0．5毫米签字笔填写在答题纸上，同时用2B铅笔在规定的位置上认真填涂自己的IS号。‎ ‎2．作答非选择题必须用书写黑色字迹的0．5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持卡面清洁和答题纸清洁，不折叠、不破损。‎ ‎3．考试结束后，请将答题纸交回监考老师。‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1—7每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分；8—10题每小题给出的四个选择中，至少有两个选项正确，选对得4分，漏选得2分，错选得0分）‎ ‎1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（　　）‎ A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 D．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化 ‎2．图为地磁场磁感线的示意图，在南半球磁场的竖直分量向上，飞机MH370最后在南印度洋消失，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，则在南印洋上时(　 )‎ A．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高 B．若飞机从西往东飞，φ1比φ2高 C．若飞机从北往南飞，φ1比φ2高 D．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高 - 8 -‎ ‎3．如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，线圈和导线的电阻忽略不计，现有竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是(　　)‎ A．均匀增大，磁通量变化率的大小为 B．均匀增大，磁通量变化率的大小为 C．均匀减小，磁通量变化率的大小为 D．均匀减小，磁通量变化率的大小为 ‎4.如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)(　　)‎ A．由c到d，I＝ B．由d到c，I＝ C．由c到d，I＝ D．由d到c，I＝ ‎5．如图所示，L为一个带铁芯的线圈，R是纯电阻，两支路的直流电阻相等，那么在接通和断开开关瞬间，两表的读数I1和I2的大小关系分别是（　　）‎ A．I1＜I2，I1=I2 B．I1＜I2，I1＞I2 ‎ C．I1＞I2，I1＜I2 D．I1=I2，I1＜I2‎ ‎6．如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿adcb的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(　　)‎ ‎7．如图所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是(　　)‎ A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h ‎ - 8 -‎ C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度大于h ‎8．如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则(　　)‎ A．用电器中的电流方向从B到A B．若板间距及粒子的喷入速度不变，增强磁场，发电机的电动势增大 C．若磁场及板间距不变，增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大 D．用电器中的电流方向从A到B ‎9．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则(　　)‎ A．t1时刻，FN＞G B．t2时刻，FN＞G ‎ C．t3时刻，FN＜G D．t4时刻，FN=G ‎10．如图所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，间距为L＝0.5 m，一匀强磁场磁感应强度B＝0.2 T垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，经过一段时间金属棒达到稳定状态，这段时间内通过R的电荷量为0.3 C，则在这一过程中(g＝10 m/s2)(　 )‎ A．电阻产生的焦耳热为0.04 J B．安培力最大值为0.05 N C．这段时间内下降的高度1.2 m D．重力最大功率为0.1 W 二、 填写题（本大题共3小题，每空3分，共18分，请把答案写在答题卷指定的空格上。）‎ ‎11．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎（1）将图中所缺的导线补接完整；‎ ‎（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：‎ A．将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________．‎ B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．‎ - 8 -‎ ‎12．如图，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd，磁场方向竖直向上．如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab向左，cd向右运动，则B应____．（填“增大”或“减小”）‎ ‎13．把一线框ABCD从一匀强磁场中拉出，如图所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 3 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是 ，拉力功率之比是 ．‎ 三、计算题（本大题共5小题，共52分，解答本题时，应写出必要的文字说明，方程式和重要的算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数字计算的解答中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14．（8分）如图1所示，一个匝数n=20的圆形线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2、垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接，b端接地。试分析求解：‎ ‎（1）判断a、b两点哪点电势高 ‎（2）圆形线圈中产生的感应电动势E；‎ ‎（3）电阻R消耗的电功率；‎ ‎（4）t=4s时间内通过电阻R的电量．‎ ‎15．（10分）如图所示，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=2m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒MN以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒MN在回路中的电阻r=0.1Ω，定值电阻R=0.4Ω，其余电阻忽略不计．求：‎ ‎（1）金属杆MN两端的电压．‎ ‎（2）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．‎ ‎16．（10分）平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到x轴距离相等．不计粒子重力，为：‎ ‎（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；‎ ‎（2）电场强度和磁感应强度的大小之比．‎ - 8 -‎ ‎17．（12分）小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈（不计重力），两臂平衡．线圈的水平边长L＝0.1 m，竖直边长H＝0.3 m，匝数为n1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0＝1.0 T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A范围内调节的电流I．挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g＝10 m/s2)‎ ‎（1）为使电磁天平的量程达到1.0kg，线圈的匝数n1至少为多少？‎ ‎（2）进一步探究电磁感应现象，另选n2＝50匝、形状相同的线圈，总电阻R＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d＝0.1 m．当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率．‎ ‎18．（12分）如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，bd边长为l1，ab边长为l2，cd边离MN的高度为h。现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中，‎ L1‎ c b L2‎ a d h M N ‎（1）ab边离开磁场时的速度v；‎ ‎（2）通过导线横截面的电荷量q；‎ ‎（3）导线框中产生的热量Q。‎ - 8 -‎ 高二期末考试答案 ‎1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.A 7.A 8.BCD 9.AD 10.AC ‎11.向左 向右 ‎12.减小 ‎ ‎13.1:3 1:9‎ ‎14.（1）b (2)0.9V (3) 0.18W (4)1.2C ‎ ‎15. （1）1.6 V（2）4N ‎16. （1）粒子到达O点时速度的大小为，方向x轴方向的夹角为45°角斜向上．‎ ‎（2）电场强度和磁感应强度的大小之比,E-B.=,,-2.-4.,V-0.‎ 解：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，有 沿x轴正方向：2L=v0t，①‎ 竖直方向根据匀变速直线运动位移时间关系可得：L=②‎ 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy 根据速度时间关系可得：vy=at ③‎ 设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有tanα=④‎ 联立①②③④式得：α=45° ⑤‎ 即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上．‎ 设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有 v==；‎ ‎（2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，‎ 由牛顿第二定律可得：qE=ma ⑧‎ 由于 ‎ 解得：E=⑨‎ - 8 -‎ 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有qvB=m ⑩‎ 由于P点到O点的距离为L，则由几何关系可知R= 22L 解得：B=‎ EB=24V0．‎ 答：（1）粒子到达O点时速度的大小为，方向x轴方向的夹角为45°角斜向上．‎ ‎（2）电场强度和磁感应强度的大小之比为EB=24V0．‎ ‎17.（1）n1＝50匝 （2）＝0.4T/s 解析：(1)线圈受到安培力F＝n1B0IL 天平平衡mg＝n1B0IL 代入数据得n1＝50匝 ‎(2)由电磁感应定律得E＝n2 即E＝n2Ld 由欧姆定律得I′＝ 线圈受到安培力F′＝n2B0I′L 天平平衡m′g＝nB0· 代入数据可得＝0.4T/s ‎18.【答案】（1）V=mgRB2L22（2） （3）