物理卷·2019届黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期末考试（2018-01）

物理卷·2019届黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期末考试（2018-01）

哈尔滨市第六中学 2017-2018 学年度上学期期末考试 高二物理试题 时间 90 分钟 满分 110 分 一．选择题（本题共 12 小题，1~8 题为单选，其余多选。每小题 5 分，共 60 分。 多选题全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得零分。） 1．如图所示，通电导线 MN 与单匝圆形线圈 a 共面，位置靠近圆形线圈 a 左侧且相互绝缘．当 MN 中电流突然减小时，下列说法正确的是( ) A．线圈 a 中产生的感应电流方向为顺时针方向 B．线圈 a 中产生的感应电流方向为逆时针方向 C．线圈 a 所受安培力的合力方向垂直纸面向里 D．线圈 a 所受安培力的合力方向水平向左 2．以下说法符合物理学发展史的是：（ ） A．丹麦奥斯特发现了电磁感应现象 B．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，得出法拉第电磁感应定律 C．库仑通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量 D．英国法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 3．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿 过粗金属环所在的区域，当磁感应强度均匀变化时，在粗环内产生的电动势为 E，则 ab 两 点间的电势差为( ) A.E 2 B.E 3 C.2E 3 D．E 4．如图甲所示，线圈 ABCD 固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时， 线圈 AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的 ( ) 5．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N 连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流．已知通 电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B＝kI r ，式中 k 是常数、I 是导线中电流、r 为点 到导线的距离．一带正电的小球以初速度 v0 从 a 点出发沿连线运动到 b 点．关于上述过程， 下列说法正确的是( ) A．小球先做加速运动后做减速运动 B．小球一直做匀速直线运动 C．小球对桌面的压力先减小后增大 D．小球对桌面的压力一直在增大 6．如图所示，一带电小球（可看做质点）质量为 m，用丝线悬挂于 O 点，在竖直面内摆动， 最大摆角为 60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的 张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为( ) A．0 B．2mg C．4mg D．6mg 7．如图所示，分别在 M、N 两点固定放置两个点电荷＋Q 和－2Q，以 M、N 连线的中点 O 为圆心的圆周上有 A、B、C、D 四点．下列说法正确的是( ) A．A 点电场强度小于 B 点电场强度 B．C 点电场强度与 D 点电场强度相同 C．A 点电势小于 B 点电势 D．将某正电荷从 C 点移到 O 点，电场力不做功 8．有两根长直导线 a、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平 面内，O 点为两根导线连线的中点，M、N 为两导线连线的中垂线上的两点，与 O 点的距离 相等，aM 与 MN 夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流 I，单根导线 中的电流在 M 处产生的磁感应强度为 B0，则关于线段 MN 上各点的磁感应强度，下列说法 中正确的是( ) A．M 点和 N 点的磁感应强度方向一定相反 B．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0cos θ C．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0sin θ D．在线段 MN 上有磁感应强度为零的点 9．如图，在 x>0，y>0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 xOy 平面向 里，大小为 B，现有四个相同的带电粒子，由 x 轴上的 P 点以不同初速度平行于 y 轴射入此 磁场，其出射方向如图所示，不计重力影响，则( ) A．初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子 B．初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子 C．在磁场中运动经历时间最长的是沿③方向出射的粒子 D．在磁场中运动经历时间最长的是沿④方向出射的粒子 10．如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板 M、N 正对着平行放置，且板面垂直于纸面， 在两板之间接有电阻 R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场．当等离子束(分别带有等量 正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，下列说法中正确的是( ) A．N 板的电势高于 M 板的电势 B．M 板的电势高于 N 板的电势 C．R 中有由 b 向 a 方向的电流 D．R 中有由 a 向 b 方向的电流 11．如图所示，先后以速度 v1 和 v2 匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，在 先后两种情况下( ) A．线圈中的感应电流之比 I1∶I2＝2∶1 B．线圈中的感应电流之比 I1∶I2＝1∶2 C．线圈中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2＝4∶1 D．通过线圈某截面的电荷量之比 q1∶q2＝1∶1 12．如图所示，xOy 坐标平面在竖直面内，y 轴正方向竖直向上，空间有垂直于 xOy 平面的 匀强磁场(图中未画出)．一带电小球从 O 点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示．下列说 法中正确的是( ) A．轨迹 OAB 不可能为圆弧 B．小球在整个运动过程中机械能守恒 C．小球在 A 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 D．小球运动至最低点 A 时速度最大 二．实验题（本题 2 小题，每空 2 分，共 20 分） 13．(1) 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.实验中： 游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_______mm； 用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_______mm； (2)某同学预先用多用表测量小灯泡的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多 用电表指针偏转过大，因此需选择________(填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡，并重新 进行_______再进行测量，多用表的示数如图甲所示，测量结果为________Ω，对照小灯泡 规格（6V，3W）你认为此测量结果正确吗？________(填“正确”或“不正确”)。 甲 14．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材： A．干电池 1 节 B．滑动变阻器（0～20 Ω） C．滑动变阻器（0～1 kΩ） D．电压表（0～3 V，内阻约为 20 kΩ） A V 图（甲） E．电流表（0～0.6 A，内阻 RA＝0.2 Ω） F．电流表（0～3 A，内阻约为 0.01 Ω） G．开关、导线若干 （1）为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选_____， 电流表应选_____。（填写器材前的字母） （2）某同学根据实验测得的电压表示数 U 和电流表示数 I，画出 U－I 图象如图乙所示，由 图象可得电池的电动势为______V，内电阻为______Ω。（保留 1 位小数） 三．计算题（本题共 3 小题，共 30 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须 写出数值和单位。） 15．(10 分)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间距离为 d，上极 板正中有一小孔．质量为 m、电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿 过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加 速度为 g)．求： (1) 小球到达小孔处的速度； (2) 极板间电场强度大小和电容器所带电荷量； (3) 小球从开始下落运动到下极板处的时间． I／A0 0.2 0.4 0.6 U／V 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 图（乙） v0 P x y O 16．(10 分)如图所示，在一倾角θ＝37°的斜面上固定有两个间距 d＝0.5 m、电阻不计、足够 长且相互平行的金属导轨，导轨下端通过导线与阻值 R＝4 Ω的电阻相连，上端通过导线与 阻值 R′＝2 Ω的小灯泡（阻值不变）相连，一磁感应强度 B＝2 T 的匀强磁场垂直斜面向上．质 量 m＝1.0 kg、电阻 r＝2 3 Ω的金属棒 PQ 从靠近灯泡的一端由静止开始下滑，经过一段时间 后，金属棒 PQ 做匀速直线运动，若金属棒 PQ 与金属导轨间的动摩擦因数μ＝0.5 (g 取 10 m/s2 ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) .求： (1) 最终金属棒 PQ 运动的速度大小； (2) 最终通过小灯泡的电流． 17．（10 分）如图所示，在 xOy 平面 y＞0 的区域内有沿 y 轴负方向的匀强电场，在 y＜0 的 区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为＋q 的带电粒子从坐标为 （2l，l）的 P 点以初速度 v0 沿 x 轴负方向开始运动，恰能从坐标原点 O 进入磁场，不计带 电粒子的重力。 （1）求匀强电场场强 E 的大小； （2）若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过 O 点，求磁感应强度 B 的大小。 参考答案 一、选择题 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选 项 A B C D B C A C AD BD AD ABD 二、填空题 13. (1)50.15 4.700 (2) ×1 欧姆调零 1 正确 14. （1）B，E （2）1.5，0.8 三、计算题： 15.(1)由 v2＝2gh，得 v＝ (2)在极板间带电小球受重力和电场力，有 mg－qE＝ma 0－v2＝2ad 得 E＝ U＝Ed Q＝CU 得 Q＝ mgC(h＋d) q (3)由 h＝ 1 2gt 2 1； 0＝v＋at2； t＝t1＋t2 综合可得 t＝ h＋d h 2h g 16.(1)金属棒 PQ 沿倾斜导轨匀速下滑，设其匀速下滑时的速度大小为 v 则有 mgsin θ＝μmgcos θ＋BId 又因为 I＝ Bdv R 总， R 总＝ RR′ R＋R′＋r 将以上三式联立并代入数据可解得 v＝4 m/s. (2)由 mgsin θ＝μmgcos θ＋BId 代入数据可解得 I＝2 A 所以加在小灯泡两端的电压为 U＝Bdv－Ir 代入数据可得 U＝ 8 3 V 所以最终通过小灯泡的电流 I′＝ U R′ 解得 I′＝ 4 3 A. 17. （1） 解得 （2） 与 x 轴负向夹角为 45° 解得