河北狮州中学2016_2017学年高二物理上学期期末考试试题（承智班）.docx

高二年级第一学期承智班期末考试物理试题考试时间：90分钟，满分：100分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一选择题部分共20小题。在每小题给出的四个选项中,1-10小题只有一个选项正确,11-20小题有多个选项正确;全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。1.关于安培力,下列说法正确的是 ( )A.通电直导线在某处所受安培力的方向跟该处的磁场方向相同B.通电直导线在某处不受安培力的作用,则该处没有磁场C.通电直导线所受安培力的方向可以跟导线垂直,也可以不垂直D.通电直导线跟磁场垂直时受到的安培力一定最大2.下列现象中，属于电磁感应现象的是()A小磁针在通电导线附近发生偏转B通电线圈在磁场中转动C因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D磁铁吸引小磁针3.如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心线正好和线圈的一条直径MN重合要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有()A将螺线管在线圈a所在平面内转动B使螺线管上的电流发生变化C使线圈以MN为轴转动D使线圈以与MN垂直的一条直径为轴转动4如图所示，闭合金属铜环从高为h的曲面滚下，沿曲面的另一侧上升，设闭合环初速度为零，不计摩擦，则()A若是匀强磁场，环上升的高度小于hB若是匀强磁场，环上升的高度大于hC若是非匀强磁场，环上升的高度等于hD若是非匀强磁场，环上升的高度小于h5如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A线圈中将产生abcd方向的感应电流B线圈中将产生adcb方向的感应电流C线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD线圈中无感应电流产生6.如图所示,a、b粒子所带电荷量相同,且均以相等的动能从A点沿相同方向垂直射入磁场。已知它们在匀强磁场中做圆周运动的半径ra=2rb,重力不计,则 A.两粒子都带正电,质量比mamb=41B.两粒子都带负电,质量比mamb=41C.两粒子都带正电,质量比mamb=14D.两粒子都带负电,质量比mamb=147我国第一艘航母“辽宁舰”交接入列后，歼15飞机顺利完成了起降飞行训练，图甲为一架歼15飞机刚着舰时的情景已知该飞机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，某次在我国近海海域训练中飞机降落时的速度沿水平方向，大小为v.如图乙所示，该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bx，竖直分量为By.C、D两点间的电势差为U，下列分析正确的是()图甲图乙AUBxlv，C点电势低于D点电势BUBxdv，C点电势高于D点电势CUBylv，C点电势低于D点电势DUBydv，C点电势高于D点电势8半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示。在t0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是 ()A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负极C第2秒末微粒回到原来位置D第3秒末两极板之间的电场强度大小为9如图甲所示，一个圆形线圈的匝数N100，线圈面积S200cm2，线圈的电阻r1，线圈外接一个阻值R4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是 ()A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻R两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻r消耗的功率为4104WD前4 s内通过R的电荷量为4104C10如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0t2时间内()A电容器C的电荷量大小始终没变B电容器C的a板先带正电后带负电 CMN所受安培力的大小始终没变 DMN所受安培力的方向先向右后向左11在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是 ()A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化12.如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a ()A顺时针加速旋转B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转D逆时针减速旋转13如图所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过开关K用导线连接压力传感器上表面绝缘，位于两金属板间，带正电的小球静置于压力传感器上，均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈K未接通时传感器时的示数为1 N，K闭合后传感器的示数变为2 N则磁场的变化情况可能是()A向上均匀增大B向上均匀减小C向下均匀减小 D向下均匀增大14.如图所示,在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向里的匀强磁场,从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不同的质子,这些质子在磁场里运动的过程中,以下说法正确的是A.周期相同,但运动时间不同,速率大的运动时间长B.运动半径越大的质子运动时间越短,偏转角越小C.质子在磁场中的运动时间均相等D.运动半径不同,运动半径越大的质子向心加速度越大15如图所示，在置于匀强磁场中的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动，已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为l，闭合电路acQPa中除电阻R外，其他部分的电阻忽略不计，则()A电路中的感应电动势EBlvB电路中的感应电流IC通过电阻R的电流方向是由c向aD通过PQ杆中的电流方向是由Q向P16.如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定有一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流，释放导线框，它由实线位置处下落到虚线位置处的过程中未发生转动，在此过程中 ()A导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCAACBAB导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动17.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成角(0)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是（ ）A.若v一定,越大,则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定,越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远C.若一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若一定,则粒子在磁场中运动的时间与v无关18.如图所示,在直角三角形AOC的三条边为边界的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,已知A=60,边AO的长度为a。现在O点放置一个可以向各个方向发射某种带负电粒子的粒子源,已知粒子的比荷为 ,发射的速度大小都为v0,且满足v0= 。粒子发射的方向可由图中速度与边CO的夹角表示,不计重力作用,则粒子进入磁场后（ ）A.粒子有可能打到A点B.以=60飞入的粒子在磁场中的运动时间最短C.以30飞入的粒子在磁场中的运动的时间都相等D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出19单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积内磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中()A线圈中O时刻感应电动势最小B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4 V20.如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C，D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则 ()A由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B回路中感应电流大小不变，为C回路中感应电流方向不变，为CDRCD回路中有周期性变化的感应电流第卷(非选择题共40分)非选择题部分共4小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。21.(10分)如图所示，宽为0.5 m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B0.80 T的匀强磁场中，框架左端连接一个的R0.4 电阻，框架上面置一电阻r0.1 的金属导体ab，ab长为0.5 mab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v1.25 m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长轨道电阻及接触电阻忽略不计)(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高；(2)求通过金属导体ab的电流大小；(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率22.(14分)如图甲所示,竖直放置的足够长的绝缘板PQ右方的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小B=5.010-2 T,MN是与PQ平行的磁场的右边界,d=0.2 m,在PQ上的小孔O处有一放射源,放射源沿纸面向磁场中各个方向均匀地射出速率v=2106 m/s的某种带正电的粒子,粒子的质量m=1.610-27 kg、所带电荷量q=3.210-19C,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。乙(1)求带电粒子在磁场中运动轨迹的半径。(2)求从边界MN射出的粒子在磁场中运动的最短时间为多少。(3)若OQ= m,且QN是磁场的下边界,则在某段时间内从放射源共射出n个粒子中,有多少个粒子是从磁场的下边界QN射出的?参考答案：1. D2.C3.D4.D5.A6.B7.D8A9.C10.AD11.ABD12.BC13.AC14.BD15.ABC16.AB17.AD18.AD19.BD20.BC21. （1）根据右手定则知，ab棒中的感应电流方向为b到a，ab棒相当于电源，所以a端的电势高（2）因为电动势E=BLv，则电流I=1A（3）因为水平恒力等于安培力，即F=FA=BIL=0.810.5N=0.4N则P=Fv=0.41.25W=0.5W22. 解:(1)qvB= (2分)得r=0.2 m。(2分)(2)因为粒子运动的轨道半径均相同,故弦最短时对应的圆心角最小,运动时间最短,显然最短的弦的大小为d,如图乙所示。易得,此时的轨迹对应的圆心角= (2分)粒子做圆周运动的周期T= (2分)最短时间t=T=10-7 s。(1分)丙(3)如图丙中曲线1所示,当速度与OP的夹角=90时,恰能从磁场下边界射出(1分)当粒子恰从Q点射出时,如图丙中曲线2所示,设此时的圆心角为则sin= (2分)此时粒子从O点射出时的速度方向与OP的夹角为:=120 ,故=120 (1分)=120 -90 =30 (1分) 故从磁场的下边界QN射出的粒子数为n=n/6。(2分)23. 解：（1）小球进入第一象限正交的 电场和磁场后，在垂直磁场的 平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡设小球所带电荷量为q，则有：qE=mg（1）解得：（2）又电场方向竖直向上故小球带正电（2）设匀速圆周运动的 速度为v、轨道半径为r由洛伦兹力提供向心力得：（3）小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，则应满足：（4）由（3）（4）得：r=（5）即：PO的最小距离为：y=2r=（6）（3）小球由O运动到N的 过程中设到达N点的速度为vN，由机械能守恒得：（7）由（4）（7）解得：（8）小球从N点进入电场区域后，作类平抛运动设加速度为a，则有：沿x轴方向有：x=vNt（9）沿电场方向有：（10）由牛顿第二定律得：a=（11）t时刻小球距O点为：答：（1）小球的带正电，其所带电荷量；（2）P点距坐标原点O至少为；（3）经时间t=2小球距坐标原点O的 距离23(16分)如图，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy面向里