河北省石家庄精英中学2020学年高二物理上学期期中试题 理（无答案）新人教版

河北省石家庄精英中学2020学年高二物理上学期期中试题 理（无答案）新人教版

精英中学2020---2020学年度上学期期中考试 ‎ 高二物理试题（理科）‎ 注意事项：‎ ‎1、本试卷满分100分，考试时间90分钟；其中试卷分为Ⅰ、Ⅱ两卷，第Ⅰ卷为选择题，满分48分；第Ⅱ卷为非选择题, 满分52分。‎ ‎2、请考生在答题卡规定的位置填写班级、姓名和考号，交卷时只交答题卡、试卷无需上交。‎ 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48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分。有选错或不答的得0分；每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分.)‎ ‎1、如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是 A．奥斯特 ‎ B．爱因斯坦 ‎ C．伽利略 ‎ D．法拉第 ‎2、如图所示的匀强磁场，磁感应强度为0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为‎0.2m，导线中电流为‎1A. 该导线所受安培力的大小为 A．0.01N ‎ B．0.02N ‎ C．0. 03N ‎ D．0.04N ‎3、‎ 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 ‎ A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东 ‎4、如图所示是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 A．a的质量一定小于b的质量 B．a的电荷量一定大于b的电荷量 C．在磁场中a运动的时间大于b运动的时间 D．a的比荷大于b的比荷 ‎5、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 ‎ ‎6、如图所示，有一磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是 ‎ A．B/v，竖直向上 ‎ B．B/v，水平向左 ‎ C．Bv，垂直纸面向里 ‎ D．Bv，垂直纸面向外 ‎7、如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，关于金属板两侧电子多少及电势高低，判断正确的是 ‎ A．左侧电子较多，左侧电势较高 ‎ B．左侧电子较多，右侧电势较高 C．右侧电子较多，左侧电势较高 ‎ D．右侧电子较多，右侧电势较高 θ ‎8、质量为m，带电量为+q的滑块从光滑、绝缘斜面上由静止下滑，如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感强度为B，则滑块在斜面上滑行过程中（设斜面足够长），滑块 A．在斜面上滑行的最大速度为mg/qB B．在斜面上滑行的最大速度为mgcosθ/qB C．作变加速直线运动 ‎ D．在斜面上匀加速直线运动 ‎9、如图所示，a和b是从A点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知ra=2rb ，则由此可知 A．两粒子均带正电，质量比ma/mb=4‎ B．两粒子均带负电，质量比ma/mb=4‎ C．两粒子均带正电，质量比ma/mb=1/4‎ D．两粒子均带负 ‎10、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力FN 和摩擦力 f 将 N S A．F N 减小，f＝0‎ B．FN 减小，f≠0‎ C．F N 增大，f＝0‎ D．F N 增大，f≠0‎ B c b a d ‎11‎ ‎．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是 A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．d点的磁感应强度为0‎ C．a点的磁感应强度为2T，方向向右 D．b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成450角 ‎12．如图所示，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两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，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面的匀强磁场中，磁场方向如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q，质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是 A．增大加速电场间的加速电压 ‎ B．减小狭缝间的距离 C．增大磁场的磁感应强度 ‎ D．增大D形金属盒的半径 第Ⅱ卷（简答题 计算题 共52分）‎ 二、简答题（本题共2小题；13题12分，14题4分；共16分）请把正确答案写在答题卡上相应的位置 ‎13．（每空2分，共12分）（磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：‎ ‎（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______ ．‎ A．平行于南北方向，位于小磁针上方 B．平行于东西方向，位于小磁针上方 C．平行于东南方向，位于小磁针下方 D．平行于西南方向，位于小磁针下方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是___________．（选填 “顺时针” 或“逆时针”）‎ ‎（2）如图（b）所示，是一个抽成真空的电子射线管，从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高压作用下，轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹．实验表明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的．如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲，这表明：___ __，图中a为___ _极．‎ ‎（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________，当通以相反方向的电流时，它们相互___________，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.‎ ‎14．（每空2分，共4分）如图所示，水平放置的矩形线圈abcd的面积为S，处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场内，则穿过矩形线圈的磁通量是 ，当线圈绕ab边转过90º时，穿过它的磁通量为 。‎ 三、计算题(本题共4小题,15、16题均为8分，17、18题均为10分，共36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，电流强度I＝‎1 A，方向垂直于纸面向外，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)‎ ‎16、(8分)如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做匀速圆周运动，求：‎ ‎⑴粒子的速度v ‎⑵速度选择器的电压U2 ‎ ‎⑶粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R ‎17、（10分）图为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。‎ ‎（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）‎ ‎（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？‎ D θ B U1‎ U2‎ v1‎ L ‎（3）若k＝2.0N/m，＝‎0.20 m，＝‎‎0.050 m ‎，B＝0.20T，此电流表的量程是多少？若将此量程扩大2倍，磁感应强度应又变为多大？（不计通电时电流产生的磁场的作用）‎ ‎18、（10分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10‎-11kg、电荷量q=+1.0×10‎-5C（重力不计），从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=‎34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=‎20cm，两板间距d=‎17.3cm。（注意：计算中 取1.73）求：‎ ‎⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；‎ ‎⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；‎ ‎⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？‎ ‎ ‎