黑龙江省2019-2020学年高二上学期期末考试（2）物理试卷

黑龙江省2019-2020学年高二上学期期末考试（2）物理试卷

物理试题 ‎ 第Ⅰ卷（选择题，共48分） ‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。多选题选对但不全的得2分,错选不得分）‎ ‎1.（多选题）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是( 　) ‎ A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 ‎2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( 　)‎ ‎3.（多选题）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(　　) ‎ A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N不做功 D．M的运行时间大于N的运行时间 ‎4. 如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右），则（　　）‎ A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右 ‎5．如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ad、bc边与导线平行．下面的操作不能使线圈中产生感应电流的是（　　）‎ A．使线圈水平向左平移 B．使线圈水平向右平移 C．使线圈竖直向下平移 D．使线圈以bc边为轴转动 ‎6.（多选题）如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是(　 　) ‎ A．质谱仪是分析同位素的重要工具 ‎ B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 ‎7. 竖直向上的匀强磁场中，水平放置一单匝金属圆形线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈的电阻为1Ω。规定图（a）所示感应电流的方向为正方向．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（b）所示，则以下说法正确的是（　　）‎ A．第1s内，线圈具有扩张趋势 B．第3s内，线圈的发热功率最大 C．第4s时，感应电流的方向为负 D．0～5 s时间内，感应电流的最大值为0.1A ‎8.（多选题）如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计）（　　）‎ A．圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度 B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C．圆环进入磁场后离最低点越近速度越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在最低点 ‎9.（多选题）如图A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．取图中电流方向为正方向。当A线圈中通有如图（a）所示的变化电流i，则（　　）‎ A．在t1到t2时间内A、B两线圈相斥 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸力最大 ‎10. 如图所示，线圈匝数为n，横截面积为S，线圈电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r．由此可知，下列说法正确的是（　　）‎ A．电容器所带电荷量为 B．电容器所带电荷量为 C．电容器下极板带正电 D．电容器上极板带正电 ‎11. 图中甲图所示的线圈为5匝，其端点a、b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为（　　）‎ A．φa＞φb， 2V ‎ B．φa＞φb， 1V ‎ C．φa＜φb， 2V D．φa＜φb， 1V ‎12．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P 进入板间恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小段时间内(　 　) ‎ A．小球的重力势能一定会减小 B．小球的机械能可能不变 C．小球的电势能一定会减少 D．小球动能可能减小 ‎ ‎ 第 Ⅱ 卷 二、实验题(本题14分，按照题目要求作答）‎ ‎13. (8分)读出下列实验测量量的数值:‎ ‎（1）测金属丝长度时，金属丝的起点、終点位置如图1，则长度为________cm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图2，则直径为_______mm；‎ ‎（3）用多用表“Ω×10”挡估测其电阻，示数如图3，则阻值为_______Ω；‎ ‎（4）用多用表“直流电压50V”挡测量电压，示数如图3，则电压值为_______V.‎ ‎14. (6分)某实验小组用如图(a)所示的电路测定电源电动势，R′为滑动变阻器，R为电阻箱，将滑动变阻器滑片调至某一位置不动，多次改变电阻箱的阻值，记下对应的电流表示数I，作出--- R关系图象如图(b)所示.则:‎ ‎(1)按照电路图，连结实验电路________________；‎ ‎(2)电源的电动势为_________V.‎ 三、计算题（本大题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，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．请把解答过程写在答题卡上．）‎ ‎15.（12分）如图所示，水平U形光滑框架，宽度L＝1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量，电阻，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直框架向上．现用F＝1N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求此时：‎ ‎（1）ab棒产生的感应电动势的大小；‎ ‎（2）ab棒产生的感应电流的大小和方向；‎ ‎（3）ab棒所受安培力的大小和方向；‎ ‎（4）ab棒的加速度的大小．‎ ‎16．(12分)如图所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．‎ ‎17．(14分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0时，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2) ‎ ‎ ‎ 物理试题 ‎ 第Ⅰ卷（选择题，共48分） ‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。多选题漏选得2分,错选不得分）‎ ‎1ACD 2B 3AC 4C 5C 6ABC 7C 8AB 9BC 10D 11B 12C ‎ ‎ 第Ⅱ卷（解答题，共52分）‎ 二、实验题(本题14分，按照题目要求作答）‎ ‎11. 读出下列实验测量量的数值 ‎（1）测金属丝长度时，金属丝的起点、終点位置如图1，则长度为________cm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图2，则直径为_______mm；‎ ‎（3）用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图3，则阻值为_______Ω；‎ ‎（4）用多用表“直流电压50V”挡测量电压，示数如图3，则电压值为_______V.‎ ‎【答案】 (1). 60.50 (2). 1.980 (3). 5 (4). 37‎ ‎【解析】(1)由图1所示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为70.50-10.00=60.50cm；‎ ‎(3)由图3所示可知，欧姆表示数为5×1=5Ω；‎ ‎(4)多用表“直流电压50V”挡测量电压，由图3所示可知，其分度值为1V，示数为37V；‎ ‎【点睛】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读．‎ ‎12. 某实验小组用如图(a)所示的电路测定电源电动势，R′为滑动变阻器，R为电阻箱，将滑动变阻器滑片调至某一位置不动，多次改变电阻箱的阻值，记下对应的电流表示数I，作出 ‎-R关系图象如图(b>所示.则 ‎(1)按照电路图，连结实验电路________________；‎ ‎(2)电源的电动势为_________V；‎ ‎(3)当电阻箱的阻值为30时，整个电路消耗的功率为_________W.‎ ‎【答案】 (1). 如图所示:‎ ‎ (2). 3V（3分，2.9～3.1V均可）‎ ‎【解析】试题分析：（1）根据原理图即可得出对应的实物图；（2）根据闭合电路欧姆定律进行分析，得出对应的-R图象，根据图象规律即可求得电动势和内电阻；（3）根据功率公式可求得总功率的大小．‎ ‎（1）根据原理图可连接出对应的实物图；如图所示；‎ ‎（2）根据闭合电路欧姆定律可知：，变形可得：‎ 则可知，图象的斜率等于；则有：，解得E=3V；‎ 三、计算题（本大题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，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．请把解答过程写在答题卡上．）‎ ‎15.（12分）如图所示，水平U形光滑框架，宽度L＝1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量，电阻，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直框架向上．现用F＝1N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求此时：‎ ‎（1）ab棒产生的感应电动势的大小；‎ ‎（2）ab棒产生的感应电流的大小和方向；‎ ‎（3）ab棒所受安培力的大小和方向；‎ ‎（4）ab棒的加速度的大小．‎ ‎15答案：0.4V 0.8A 从a流向b 0.16N 水平向左 ‎ ‎16．(12分)如图所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．‎ ‎16答案：. 　a ‎17．(14分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0时，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2) ‎ ‎ ‎ ‎17答案：5 s