物理卷·2019届河北省张家口市高二上学期期末考试（2018-01）

物理卷·2019届河北省张家口市高二上学期期末考试（2018-01）

第一部分 选择题(共48分)‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，第9～12小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.下列说法正确的是 A.库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 B.库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭秤实验获得 C.奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律 D.楞次发现了电磁感应现象，首先提出了场的观点 ‎2.图中标出了磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是 ‎3.如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相同、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是 A.a点的磁感应强度一定为零 B.b点的磁感应强度一定为零 C.ef导线受到的安培力方向向左 D.cd导线在a 点产生的磁场方向垂直纸面向外 ‎4.如图所示，四边形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是 A.向上平移 B.向右平移 C.向左平移 D.以bd 为轴转动 ‎5.如图A、B、C是点电荷Q形成的电场中的点，BC是以O为圆心的一段圆弧。‎ ‎=+5V，正电荷q沿A→B→C移动，则 A.点电荷Q带正电 B.沿BC运动时电场力做正功 C.的电场强度与C 点的相同 D.q在A点时具有的电势能比在C点时的大 ‎6.如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，上极板带正电下极板带负电板间存在匀强电场和强磁场(图中未面出)，一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后，从O点垂直进入另一个垂直纸而向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，最后打在挡板MN上的A点，不计粒子重力。下列说法正确的是 A.此粒子一定带负电 B.P、Q间的磁场一定垂直纸面向外 C.若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比 D.若另个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比 ‎7.如图所示电路中，A、B为完全相同的两个灯泡，L是一直流电阻可忽略的电感线圈。a、b为线圈的左右两端点，原来开关S是闭合的。两个灯泡亮度相同、将开关S断开后，下列说法正确的是 A.a点电势高于b点，A灯立即熄灭 B.a点电势低于b点，B灯立即熄火 C.a点电势高于b点，B灯缓慢熄灭 D.a点电势低于b点，B灯缓慢想灭 ‎8.如图所示，两个较大的平行金属板A、B分别接在电源正、负极上，这时质量为m，带电的油滴恰好静止在两极板之间。在其他条件不变的情况下，如果将B板非常缓慢地向下移动一些，那么在移动的过程中 A.油滴将向上加速运动，电流计中的电流从a流向b B.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b C.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b ‎9.如图所示，磁场的方向垂直纸面向里，大小随时间的变化率增加。用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为L的方框abcd。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中，下列说法正确的是 A.线框中产生的感应电动势为 B.线框中感应电流的大小为 C.线框产生的焦耳热的功率为 D.磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为 ‎10.如图所示的电路中，电源的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W.当开关S接位置1时，电压表的读数为3V，下列说法正确的是 A.电源的内电阻为4Ω B.小灯泡的电阻为2Ω C.当开关S接到位置2时，小灯泡很暗 D.当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3V ‎11.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中，a点的场强大小为，方向与ab连线成53°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成37°角，关于a、b两点场强大小及电势、的高低关系正确的是 A. ‎ B.‎ C.< ‎ D.>‎ ‎12.如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截而是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿a轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 A.前侧面电势较高 B.后侧面电势较高 C.磁感应强度的大小为 D.磁感应强度的大小为 第Ⅱ卷 (非选择题共62分)‎ 二、填空题(共2小题，共1分)‎ ‎13.(6分)如图所示，电流表G的内阻Rg=40Ω0，满偏电流为Ig=20mA.将此电流表G量程扩大，改装成双量程的电流表，若=10Ω，=90Ω，则接Oa时，电流表的量程为 A，接Ob时，电流表的量程为 A．‎ ‎14.(9 分)甲、乙、丙位同学协作满定某电池的电动势和内阳。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，电流表A的内阻为=5.0Ω.他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I.‎ 甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以I(R+)为纵坐标，以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上商出的图如图2所示。‎ ‎(1)由图2可知，甲同学绘制的是图线 (填“a”或“b”)，电源电动势为 V，内阻为 ‎ ‎ Ω。‎ ‎(2)丙同学打算以作纵坐标，以R作横坐标，请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中面出.‎ ‎(3)分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值R=Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。‎ 三、计算题(共4小题，共47 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，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15.(8分)如图所示，在垂直挡板NN方向的右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子以速度v从小孔O垂直射人该匀强磁场中，轨迹经过磁场中某点P。已知O、P两点间距为l，该磁场的磁感应强度为。求：‎ ‎(1)电子在磁场中做圆周运动的半径；‎ ‎(2)电子由O运动至P点的时间。‎ ‎16.(9分)如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角0=30°，方向斜向右上方，电场强度为E。质量为m、电荷量带负电的小球，以初速度开始运动，在恒力下作用下，沿电场方向做匀速直线运动。求：恒力F的大小和方向。‎ ‎17.(15分)如图所示，在第一象限有向下的匀强电场，在第四象限内位于x≤4b范围内有垂直纸面向里的有界匀强磁场，在y轴上坐标为(0，b)的M点，一质量为m，电荷量为q的正点电荷(不计重力)，以垂直于y轴的初速度水平向右进人匀强电场。恰好从轴上坐标为(2b，0)的N点进人有界磁场，最终粒子从磁场右边界离开。求：‎ ‎(1)匀强电场的场强大小E；‎ ‎(2)磁感应强度B的最大值。‎ ‎18.(15分)如图所示，两根平行竖直金属导轨相距1=0.50m，导轨上端串接一个R=0.5Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。质量m=0.4kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距x=0.24m。现用恒力F=8.8N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直且接触良好。重力加速度g=10m/s²，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量。求：‎ ‎（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；‎ ‎(2)CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；‎ ‎(3)在拉升CD棒的过程中，电阻产生的焦耳热Q.‎ 参考答案及评分标准 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B C C D D C D B AD BC AC BC ‎1（3分）；0.1（3分）‎ ‎（1）a（1分）；1.5（2分）；10（2分）；‎ 如图所示（2分）；‎ ‎（3）15（2分）‎ ‎15.15.(8分)解：(1)如图所示电子的运动轨迹，由得 ‎ （3分）‎ ‎(2)由几何知识知圆弧对应的關心角等于60° （1分）‎ 由 （2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎16.(9分)解：欲使小球做匀速直线运动，必须使其合外力为0 （1分）‎ 设对小球施加的力F且和水平方向夹角为α，则 Fcosα=qEcosθ （3分）‎ Fsinα=qEsinθ+mg （3分）‎ 解得α=60° （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎17.(15 分)解：(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动：‎ 竖直位移为 （2分）‎ 水平位移为x=2b=t （2分）‎ 其加速度 （1分）‎ 可得电场强度 （1分）‎ ‎(2)根据动能定理，设粒子进入磁场时的速度大小为v 有 （2分）‎ 代人E可得 （1分）‎ v与正x轴的夹角θ有 （1分）‎ 所以θ=45° （1分）‎ 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有 （1分）‎ 解得： （1分）‎ 磁场越强，粒子运动的半径越小，从右边界射出的最小半径即从磁场右上角(4b，0)处射出，由几 何关系得： （1分）‎ 可得 （1分）‎ ‎18.(15 分)解：(1)由牛顿第二定律 （1分）‎ 进人磁场时的速度 （1分）‎ ‎(2)感应电动势E=Blv （2分）‎ 感应电流 （2分）‎ 安培力 （2分）‎ 代入得=4.8N （2分）‎ ‎（3）由牛顿第二定律F-mg-=0 （2分）‎ CD棒在磁场区做匀速运动 （1分）‎ 在磁场中运动时间 （1分）‎ 焦耳热Q=I²Rt=2.688 J （1分）‎ ‎(利用能量守恒定律求解焦耳热也同样给分)‎ ‎ ‎