【物理】河北省深州市中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

【物理】河北省深州市中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

深州市中学2019-2020学年高二下学期期末考试 物理学科试题 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、 选择题（12小题共48分，1-8在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，答对4分，选错或不答的得0分，9—12为多选，有两个或两个以上的符合题意答案，全部选对的6分，少选得3分，不选或选错得0分 ）‎ 单选题部分：‎ ‎1．下列说法正确的是（　　）‎ A．只要有电流，周围就存在磁场 B．最早发现电流周围存在磁场的科学家是安培 C．如果在直导线下放置一自由小磁针，通电后小磁针必定发生偏转 D．奥斯特发现电流的磁效应是偶然的，实际上电与磁没有什么联系 ‎2．如图所示，a、b线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为Φa、Φb， 则（   ）‎ ‎ ‎ A．Φa＞Φb B．Φa＜Φb C．Φa=Φb D．都有可能 ‎3．两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动。它们通以图示方向的直流电时，CD导线将（ ）‎ A．逆时针方向转动，同时离开导线AB B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB C．逆时针方向转动，同时靠近导线AB D．顺时针方向转动，同时离开导线AB ‎4．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（ ）‎ A．B．‎ C． D．‎ ‎5.关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）‎ A．若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为 B．由知，与成正比，与成反比 C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度不一定为零 D．磁感应强度的方向就是小磁针静止时极所受磁场力的方向 ‎6.如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则 A．， B．，‎ C．， D．，‎ ‎7.绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流计，则(　　)‎ A．开关S闭合瞬间，G的示数不为零 B．保持开关S闭合状态，G的示数不为零 C．保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零 D．断开开关S的瞬间，G的示数为零 ‎8．下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是（ ）‎ A．图甲用磁铁靠近轻质闭合铝环 A，A 会靠近磁铁 B．图乙断开开关 S，触点 C 不立即断开 C．图丙闭合开关 S 时，电流表有示数，断开开关 S 时，电流表没有示数 D．图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 多选题部分：‎ ‎9．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）‎ A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同 ‎10．如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差 B．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势 C．MN间无电势差，所以电压表无示数 D．因为无电流通过电压表，所以电压表无示数 ‎11.如图所示，水平固定一截面为正方形的绝缘方管，其长度为，空间存在场强为、方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场. 将质量为、带电荷量为的小球从左侧管口无初速度释放，已知小球与管道各接触面间的动摩擦因数均为，小球运动到右侧管口处时速度为，该过程中（ ）‎ A．洛伦兹力对小球做功为 B．电场力对小球做功为 C．系统因摩擦而产生的热量为 D．系统因摩擦而产生的热量为 ‎12．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 (　　)‎ A．带电粒子由加速器的中心附近进入加速器 B．带电粒子由加速器的边缘进入加速器 C．电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转 D．离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 一、 实验题（本题共1小题，共计6分，连线4分、填空2分。）‎ ‎13.下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接。‎ ‎(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好________。‎ ‎(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速从副线圈抽出时，灵敏电流计指针将_________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。‎ 三、计算题（本题共3小题，计46分，解答题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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14.（15分）如图所示，在倾角为θ＝的斜面上，固定一宽L＝0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：‎ ‎（1）金属棒所受到的安培力的大小；‎ ‎（2）通过金属棒的电流的大小；‎ ‎（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．‎ ‎15.(15分)如图，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。己知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力。求 ‎(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；‎ ‎(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。‎ ‎16.（16分）如图所示，MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为d=0.5m，M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻，导轨间有一根质量为m=0.2kg，电阻为r=0.5Ω的导体棒EF，导体棒EF可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好。整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计。‎ ‎（1）若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为v=2m/s，‎ a．求此时通过电阻R的电流大小和方向 b．求此时导体棒EF的加速度大小 ‎（2）若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1-5 A、A、C、A、C 6-10D、A、B、CD、AD 11-12BD、ACD ‎13.(6分) 【答案】（1）如图 ‎ （2）向左偏 ‎ ‎【解析】第一空.电路连接如图；‎ 第二空. 在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，即当穿过线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏；那么合上开关后，将原线圈迅速从副线圈抽出时，穿过线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针将向左偏。‎ ‎14.（15分）【答案】（1）0.1 N（2）0.5 A（3）23 Ω ‎(1)金属棒静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡 代入数据得 ‎(2) 由F安=BIL，解得：‎ ‎(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得，代入数据得 ‎15.（15分）【答案】(1)(2)‎ ‎（1）找圆心，画轨迹，求半径。‎ 设粒子在磁场中运动半径为R，由几何关系得：①易得：②‎ ‎（2）设进入磁场时速度的大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有③‎ 进入圆形区域，带电粒子做匀速直线运动，则④ 联立②③④解得 ‎16.（16分）【答案】（1）a．1A、由P指向M b． a=5m/s2（2）0.8m 解：（1）a．导体棒EF产生的感应电动势：E=Bdv 由闭合电路欧姆定律，得：I===1A 方向：由P指向M b．导体棒所受安培力：F=BId 由牛顿第二定律：mg﹣F=ma 可得 a=g﹣ 代入数据解得 a=5m/s2‎ ‎（2）导体棒匀速运动时，有：mg=BId 又 I== 则得匀速运动的速率为 v= 代入解得 v=4m/s 由自由落体公式：v2=2gh 则得 h==0.8m．‎ 答：（1）a．此时通过电阻R的电流大小1A为，方向由P指向M；b．此时导体棒EF的加速度大小为5m/s2． （2）导体棒EF开始下滑时离磁场的距离为0.8m．‎