物理卷·2018届浙江省宁波效实中学高二上学期期中考试（2016-11）

物理卷·2018届浙江省宁波效实中学高二上学期期中考试（2016-11）

二O一六学年度 第 一 学 期 ‎ 宁波效实中学 高二物理期中试卷 ‎ ‎（所有试题均在答题卷上作答）‎ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，选出符合题意的一个选项）‎ ‎1．物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是 A．库仑 B．奥斯特 C．安培 D．法拉第 ‎2．在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列运动时，线圈中能产生感应电流的是 A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B．线圈沿着磁场方向移动 C．线圈绕任意一条直径做转动 D．线圈静止在磁场中 ‎3．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中 A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 ‎ B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 ‎ C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 ‎ D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 ‎4．下列现象涉及电磁感应的是 A B C D 电子束在显像管中的偏转 机场的安检门 颤抖的灯丝 电子束在磁场中的偏转 ‎5．下列各图中，已标出电流I及其产生的磁场的磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是 A B C D B B B B I I I I a b v ‎2v B ‎6．如图所示，在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一位置沿垂直磁感线方向同时开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则 A．a先回到出发点 　　　 B．b先回到出发点 ‎ C．a、b同时回到出发点 　D．不能确定 ‎7．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是 A．闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B．闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 C．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯 ‎8．半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为 A．　　　 B．　　　‎ C．　　　 D． 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，选出符合题意的选项．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）‎ ‎9．如图所示，在区域I和区域II内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域I运动到区域II．已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，下列说法正确的是 A．粒子在区域I和区域II中的速率之比为2∶1‎ B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1‎ C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1‎ D．区域I和区域II的磁场方向相反 ‎10．美国物理学家劳伦斯于1932年发明了回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示．P1、P2、P3为带电粒子轨迹与AP0延长线的交点．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是 A．带电粒子每运动一周被加速两次 B．P1P2＝P2P3‎ C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关 D．加速电场方向不需要做周期性变化 ‎11．如图，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度．在这过程中 A．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零 B．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和 C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零 D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 ‎12．如图所示，在方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框ab边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=，cd=2，线框导线的总电阻为R．则线框离开磁场的过程中 A．ab间的电压为 ‎ B．ad间的电压为 C．线框中的电流在ab边产生的热量为 D．线框中的电流在ad边产生的热量为 ‎①‎ ‎②‎ 三、填空题（本题共3小题，每空3分，共18分．请把答案填在答卷纸上的相应位置）‎ ‎13．有一束带电粒子流，包含着质子和氘核，它们具有相同的速度，沿垂直于磁场方向射入矩形有界磁场区（如图中虚线框所示）以后，分成了两束粒子流①和②，已知＞0，则磁场方向为 ▲ （填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”），粒子流 ▲ （填“①”或“②”）是质子流．‎ ‎14．如图所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，闭合铜环沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平。位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则铜环在1、3两位置时的磁通量大小Φ1 ▲ Φ3 ，磁通量的变化率 ▲ ．（填“＞，＝或＜”）‎ ‎15．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的足够大匀强磁场，一质量为‎0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为‎0.1kg、电荷量q＝＋‎0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力，g取‎10 m/s2，则滑块的最大速度为 ▲ m/s；滑块做匀加速直线运动的时间是 ▲ s．‎ 四、计算题（本题共4小题，共42分．请把解题过程写在答卷纸的相应位置，解答应写出必要的文字说明、基本公式和重要演算步骤，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） ‎ ‎16．（12分）如图所示，MN、PQ为水平放置的金属导轨，导轨间距L=‎1m，直导线ab与导轨垂直放置，导线电阻R1=0.4Ω．导轨所在区域有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T．电池电动势E=1.5V，内电阻r=0.18Ω，MP间电阻R2=1.6Ω，开关S接通后ab仍保持静止，求：‎ ‎（1）通过电源的电流大小；‎ ‎（2）导线ab所受的摩擦力的大小和方向．‎ ‎17．（12分）如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里．一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=‎1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°．现有一质量m=3.6×10‎-4kg、电荷量q=9.0×10‎-4C的带正电小球（视为质点），以v0=‎4.0m/s的速度沿水平方向由A 点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道．小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动．不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）匀强电场场强E的大小；‎ ‎（2）小球运动到C点时的速度大小；‎ ‎（3）匀强磁场磁感应强度B的大小．‎ ‎18．（9分）如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个正方形单匝线圈ABCD，E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻、总质量、正方形边长．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑．现在将线圈静止放在斜面上后，在虚线EF以下的区域中，加上垂直斜面向内的、磁感应强度大小按图中所示规律变化的磁场，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=‎10m/s2．求：‎ ‎ （1）线圈与斜面间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）线圈在斜面上保持静止时，线圈中产生的感应电流大小与方向；‎ ‎（3）线圈刚要开始运动时t的大小．‎ ‎19．（9分）如图甲所示，倾角θ=30°的粗糙斜面上有四条间距相等的水平虚线MM'、NN'、PP'、QQ'，在MM'与NN'之间、PP'与QQ'之间存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度B均为1T．现有质量m=‎0.1kg、电阻R=4Ω的矩形线圈abcd，从图示位置静止释放（cd边与MM'重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与NN'重合，t2时刻ab边与PP'重合，t3时刻ab边与QQ'重合．已知矩形线框cd边长度L1＝‎0.5 m，t1～t2的时间间隔=1.2s，线圈与斜面之间的动摩擦因数μ=，重力加速度g取‎10 m/s2．求：‎ ‎（1）线框匀速运动的速度v2的大小；‎ ‎（2）磁场的宽度L0和线框ad边的长度L2；‎ ‎（3）0～t3时间内，线圈产生的焦耳热Q．‎ ‎ 命题：庄坚 校对：高二物理备课组 ‎2016 学 年 度 第 一 学 期 宁波效实中学 高二物理期中答案 班级 学号 姓名 成绩 ‎ 一、单项选择题。本题共8小题，每小题3分，共24分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ D C C B C C A D 二、多项选择题。本题共4小题，每小题4分，共16分。‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ BD CD AD AD 三、填空题。每空3分，共18分。‎ ‎13． 垂直纸面向外 、 ② ‎ ‎14． ＝ 、 ＜ ‎ ‎15． 10 、 3 ‎ 四、计算题。本题共4小题，共42分。 ‎ ‎16．（12分）‎ ‎（1）R总=0.5Ω，I总=‎‎3A ‎（2）Iab=‎2.4A，f=0.48N，方向水平向左 ‎17．（12分）‎ ‎（1）小球离开轨道后做匀速直线运动，其受力情况如图所示，则有 ‎      ‎ ‎ E=3N/C          ‎ ‎（2）设小球运动到C点时的速度为v。在小球沿轨道从A运动到C的过程中，根据动能定理有 ‎  ‎ 解得   v=‎5m/s   ‎ ‎（3）  ‎ ‎ 解得 B=1T          ‎ ‎18．（9分）‎ ‎（1）‎ 得μ=0.75‎ ‎（2） ‎ ‎ ，方向ADCBA ‎（3）由 ‎ 得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎19．（9分）‎ ‎（1）在t2时刻：ab棒切割磁感线： ‎ 流过线圈的电流： ‎ 根据线框匀速运动可得： ‎ 解得： ‎ ‎（2）由于t1～t2的时间线框匀加速运动，可知线圈ab边的长度是磁场宽度的2倍，‎ 即 ‎ 该过程中，根据牛顿第二定律 ‎ ‎ ‎ 根据线框的匀变速运动特点， ‎ ‎， ‎ 得， ‎ ‎（3）根据能量守恒可得： ‎