物理卷·2018届黑龙江省哈师大附中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2018届黑龙江省哈师大附中学高二上学期期末考试（2017-01）

哈师大附中2016—2017年度上学期期末考试 物 理 试 卷 一、选择题（每小题4分，共56分。其中1-9题为单选题，10-14题为多选题，请将正确答案选出）‎ ‎1. 下列说法正确的是 A．法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的 B．库仑首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究 C. 法国学者安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体 D. 奥斯特通过10年之久的努力，终于发现了电磁感应现象 ‎2．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 ‎ A．线圈中磁通量变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 ‎3. 如图所示，水平放置的充电平行金属板，相距d，一带正电油滴从下板边缘射入并沿曲线从上板边缘射出，油滴质量m、电量q，则 A．电场强度方向竖直向上 B．电场强度方向竖直向下 C．两极板电势差 D．油滴电势能增加mgd V A2‎ R1‎ A1‎ R3‎ a b E r S R2‎ P ‎4. 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 A．I1增大，I2不变，U增大 B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小 ‎5. ‎ 如图，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受合外力为零（重力不计）,应该加的匀强电场的方向是 A.+y方向 B.-y方向 ‎ C.-x方向 D.因不知q的正负，无法确定 ‎6.如图所示，电路中，P、Q两灯相同，L的电阻不计，则 A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭 B．S接通瞬间，P、Q同时达正常发光 C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左 D．断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反 ‎7． 如图38所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的直角三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。规定线框中电流沿acba方向为正，则下列各图中可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是 ‎ ‎8．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力) ‎ A．3t B. t C. t D．2t ‎9．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为 A.，负　　　　　B.，正 C.，负 D.，正 B ‎10.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是　 ‎ A．增大匀强电场间的加速电压 B．增大磁场的磁感应强度 C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径 ‎11. 如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是 A．N先大于mg ，后小于mg B．N一直大于mg C．f先向左，后向右 D．f一直向左 ‎12.如图是一条通电导体棒a放在光滑绝缘斜面上的平面示意图，通入垂直纸面向里的电流，欲使导体棒a能静止在斜面上，需在MN间垂直纸面放置通电导体棒b，则关于导体棒b的电流方向及位置可能正确的是 ‎ A．垂直纸面向外，放在A点 B．垂直纸面向外，放在B点 ‎ C．垂直纸面向里，放在B点 D．垂直纸面向里，放在C点 ‎13. 如图所示，在水平放置两平行金属板M、N之间的P点，固定有一个带电量为－q的点电荷，两金属板通过电阻R接到直流电源上，其中N板接地 A．当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，通过R的电流方向是向右的 B．当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，通过R的电流方向是向左的 C．当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比，p处点电荷的电势能变大 ‎ D．当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比，p处点电荷的电势能变小 ‎14. 如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L．一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0．经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I（不计空气阻力），则 A．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小 B．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率 C．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多 D．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等 三、实验题（共10分请按要求完成各题）‎ ‎15.（4分）读出下列游标卡尺和螺旋测微器的示数 游标卡尺的示数为 cm； 螺旋测微器的示数为 cm ‎ ‎16．（6分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，双量程电压表（0 ~ 3V 内阻约3kΩ；0 ~ 15V 内阻约15 kΩ），电流表（0 ~ 0.6A 内阻约1.0Ω），滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和R2 (100Ω 0.1A)各一只。‎ ‎①实验中滑动变阻器应选用_______（选填“R1”或“R2”）。‎ ‎②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U – I图线，由图可较准确求出该电源电动势E = _________V，内阻r = ________Ω。（结果保留三位有效数字）‎ 四、计算题（共34分，写出必要的解题步骤）：‎ ‎17.（8分） 两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示.‎ 已知板长l=10 cm，两板间距d=3.0 cm，两板间电势差U=150 V，v0=2.0×107 m/s.‎ ‎（1）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？‎ ‎（电子的比荷=1.76×1011 C/kg,电子电荷量的大小e=1.60×10-19 C）‎ ‎18.（12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=370角，下端连接着阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．‎ θ θ a b ‎（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．‎ ‎（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小．‎ ‎（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流由a到b，求磁感应强度的大小和方向（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．‎ ‎19. (14分) 如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的带负电的粒子1在纸面内以速度从O点射入磁场，其方向与MN的夹角α=30°；质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度也从O点射入磁场，其方向与MN的夹角β=60°角。已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。‎ ‎（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d；‎ ‎（2）求两粒子进入磁场的时间间隔；‎ ‎（3）若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动。求电场强度E的大小和方向。‎ 哈师大附中2016—2017年度上学期期末考试 物理试题参考答案 一． 选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ C D A B B C D ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ D C BD AD AD AC AC 二．实验题 ‎15.⑴10.025 0.5700‎ ‎16．（①R1 ②1.48(1.47 ~ 1.49均正确) 0.85(0.78 ~ 0.89均正确)‎ 三．计算题 ‎17.解析：（1）电子进入正交的电磁场不发生偏转，则满足 Bev0=‎ 所以B==2.5×10-4 T.‎ ‎（2）设电子通过场区偏转的距离为y1‎ y1=at2==1.1×10-2 m ΔEk=eEy1=y1=8.8×10-18 J=55 eV.‎ 答案:（1）2.5×10-4 J ‎(2)1.1×10-2 m 55 eV ‎18解：①金属棒开始下滑初速度为零，根据牛顿第二定律 ‎ mgsinθ－μmgcosθ＝ma ‎ 2‎ ‎②设稳定时金属棒的速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡 此时，金属棒克服安培力做功的功率等于电路中R消耗的电功率 即 ‎ 得 ‎ ‎③设电路中电流为I，导轨间金属棒长为l，磁感应强度为B ‎ ‎ ‎ 方向垂直导轨平面向上 ‎1)a=4m/s2 (2)v=10m/s (3)B=0.4T ‎19解：‎ ‎（1）粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动 1分 故 1分 ‎（2）粒子1圆周运动的圆心角， 1分 粒子2圆周运动的圆心角, 1分 粒子圆周运动的周期 1分 粒子1在匀强磁场中运动的时间 1分 粒子2在匀强磁场中运动的时间 1分 所以 1分 ‎（3）由题意，电场强度的方向应与粒子1穿出磁场的方向平行。‎ a．若电场强度的方向与MN成30°角斜向右上，则粒子1做匀加速直线运动，粒子2做类平抛运动。‎ ‎ 1分 ‎ 1分 ‎ 1分 解得 1分 b．若电场强度的方向与MN成30°角斜向左下，则粒子1做匀减速直线运动，粒子2做类平抛运动。‎ 解得，假设不成立。 1分 综上所述，电场强度的大小，方向与MN成30°角斜向右上。 1分