1、1O湖北省荆州中学 2018-2019学年高二物理上学期期末考试试题一、选择题（105 分=50 分。1-7 题为单选题，810 题为多选题）1.电磁感应知识及其应用的下列说法错误的是 （ ） A. 楞次定律告诉我们，感应电流的效（结）果总是要反抗引起感应电流的原因B. 磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因是利用电磁阻尼C.在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热D. 对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大2.设每个通电 的圆环在圆心处产生的磁场的磁感应强度都为 B0。如图，两个相互绝缘的都通有电流 的圆环相互垂直放置，则这两个圆
2、环中心处的磁场磁感应强度为（ ） A. B0 方向斜向右上方 B. 方向斜向后上方02C. 方向斜向左上方 D. 2 B0 方向斜向后下方33.如图所示，A、B、C 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由 A指向 C，A、B 之间的距离等于 B、C 之间的距离A、B、C 三点的电场强度的大小和电势分别用 EA、 EB、 EC和 A、 B、 C表示，则 （ ） A EA=EB=EC B EA EB ECC A B C D A- B= B- C 4.我们位于地球的北半球，曾经在教室的天花板上装有吊扇。假设吊扇的各叶片水平，只考虑该处地磁场的竖直分量，设地磁场磁感应强度的竖直分量的大小为 B，叶片的
3、长度为 L，中间圆盘半径为 R。电扇使用时转动的频率为 f，逆着地磁场竖直分量的方向看吊扇，其叶片按逆时针方向转动，叶片的近轴端为 a，远轴端为 b，如图所示，用 E表示每个叶片上的感应电动势，则 （ ） AE=f (L + R )LB ，且 a点电势高于 b点电势BE=2f(L R )LB ，且 a点电势高于 b点电势CE=2fL ( L - 2R ) B ，且 a点电势低于 b点电势DE=fL ( L + 2R ) B ， 且 a点电势低于 b点电势5.如图所示，金属棒 MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向 N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 如
4、果仅改变下列某一个条件， 角的相应变化情况是（ ） A B CNMB2A棒中的电流变大， 角变大 B两悬线等长变短， 角变小C金属棒质量变大， 角变大 D磁感应强度变大， 角变小6.边长为 L的闭合正三角形金属框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里 的匀强磁场中. 现用外力 F把框架水平匀速拉出磁场（如图），若用 E表示感应电动势大小，P表示外力的功率，则各物理量与框架运动位移 x的关系图像正确的是 （ ）7. 一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成 角，如图所示，磁场的磁感应强度随时间均匀变化。在下述几种方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是( )A.仅把线圈匝数
5、增加一倍 B. 仅把线圈面积增加一倍C.仅把线圈直径增加一倍 D. 仅把线圈电阻率增加一倍8.中国科学家首次观察到反常霍尔效应以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为 h，宽度为 d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B的匀强磁场中当电流通过导体板时，在导体板的上表面 A和下表面 A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应实验表明，当磁场不太强时，电势差 U、电流 I和 B的关系式为 ，式中的比例系数 K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为 n，电子量为 e则下列说法正确的是（ ）AA 的电势高于 A的电势BA 的电势低于 A的电势C霍尔系数D霍尔系数9.如图所示，质量分别为 m
6、和 2 m的 A、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 紧靠竖直墙壁。用水平力向左推 B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为 F，弹簧的弹性势能为E。在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（ ）A.撤去推力的瞬间，B 的加速度大小为 mF2EDBOvx OFFxOEx OPxA C3B.从撤去推力到 A离开竖直墙壁前，A、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒C.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为 3ED.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为 E 10.如图所示，矩形 ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行已知 AB = 2 BC，A、B、D 的电势分别为 6
7、 V、2 V、4 V初动能为 24eV、电荷量大小为 4e的带电粒子从 A沿着 AC方向射入电场，恰好经过 B不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）A. 该粒子一定带负电 B. 该粒子达到点 B时的动能为 40eVC. 改变初速度方向，该粒子可能经过 DD. 改变初速度方向，该粒子可能经过 C二、实验题（15 分 = 6 分 + 9 分）11.(6分，每小题 3分) 如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图（1）若入射小球质量为 m1，半径为 r1；被碰小球质量为 m2，半径为r2。则要完成该实验须满足 （ ）A m1 m2， r1 r2 B m1 m2， r1 r2C m1 m2， r1 =
8、r2 D m1 m2， r1 = r2（2）0 为斜槽末端垂足，P 为碰前入射小球落点的平均位置，M、N 两点为碰后两球平均落点位置，则在误差允许的范围内，关系式 m1 OP= （用 m1、 m2及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒12.（9 分，每空 3分）一个表盘刻度清晰，但没有示数、量程，且内阻未知的电流表 ，一位同学想测量该电流表的量程和内阻，可以使用的实验器材如下：A电源(电动势约 4V，内电阻忽略不计)B待测电流表 (量程和内电阻未知)C标准电流表 （量程 0.6A，内电阻未知） D电阻箱 (阻值范围 0 999.9) E滑动变阻器(阻值为 0 20) F滑动变阻器(阻值为
9、0 20k) G开关 S和导线若干0.660.362141RI该同学的实验操作过程为：将实验仪器按图所示电路连接，滑动变阻器 应选_(选填仪器前的字母序号)；将电阻箱 的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片 P移至某一位置，闭合开关 S；接着调节电阻箱 ，直至电流表 满偏，记录此时电阻箱 的阻值和标准电流表 的示数；移动滑片 P至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱 直至电流表 满偏，记录此时电阻箱 的阻值和标准电流表 的示数；重复步骤35 次；该同学记录了各组标准电流表 的示数和电阻箱的阻值 的数据，并作出图 线； 根据图线可以求得电流表 的量程为_ A，内电阻为_。三、计算说理题（45 分 =
10、 8 分 + 9 分 + 13 分 + 15 分）13（8 分）如图所示，在 xoy平面内有和它垂直的范围足够大且方向向里的匀强磁场，磁感强度大小为 B。质量为 ，带电量为+q 的粒子，从 点以某一初速度垂直射入磁场，不计重力，其轨迹与 x轴交于 M点，与 y轴交于 N点（图中 M、N 未画出） 。求：（1）粒子初速度方向与 x轴正向夹角 的正切值。（2）粒子初速度 v的大小；14（9 分）在与纸面平行的匀强电场中有 A、O、B 三点恰好构成一直角三角形（如图所示），其中OB 长为 ，OA 长为 。若把一带电量为 的正电荷从 O点移到 B点，静电力做功 ；若把它从 A点移到 O点，则克服静电力
11、做功，求匀强电场的电场强度 。BAOvOyx515（13 分）质谱仪是分析同位素的重要工具。如图所示,设质量为 、电荷量为 q的离子,从容器 A下方的小孔 不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔 垂直于磁场方向进入磁感应强度为 B的匀强磁场中,做半径为 R的匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,不考虑离子重力及离子间的相互作用。（1）求加速电场的电压 U;（2）若容器 A中有电荷量同为 q、质量分别为 和 的同种元素的两种离子（设 ）,它们经电场加速后进入磁场中会发生分离.某次实验时加速电压的大小在 UU 范围内发生有微小变化。应在什么范围内才能使这两种离子在磁场中运动的
12、轨迹不发生交叠?16（15 分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨与水平面成 53放置，两导轨上端接了一个 的定值电阻，导轨电阻忽略不计，在水平虚线 P、Q 间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场 B，磁场区域的宽度为 d = 1.0 m 导体棒 、b 的质量分别为 、，电阻 。现将它们分别从图中 M、N 处同时由静止释放，两棒向下滑动中与导轨始终垂直且接触良好，当 刚穿出磁场时， 正好进入磁场，且都是匀速穿过磁场区域。取重力加速度 g = 10m/s2，sin53 = 0.8，cos53 = 0.6，不计电流间的相互作用，求：（1）从开始释放起到 棒刚穿出磁场止，这个过程中，导体棒 上消耗的电能？
13、（2）从开始释放起到 两棒相遇所用的时间以及相遇点与 Q的距离（结果可以用分数表示）PQ6物 理 答案D B C D A B C BD ABC AC11.(6分，每小题 3分) C m1OM + m2ON12.（9 分，每空 3分） E 0.3； 0.513（8 分 ）（1） (2) batnmbaqBv214. （9 分） 方向与 OB成 斜向右上mVE/10233015. （13 分）(1)离子在电场中加速的过程中,由动能定理得:qU=mv 2 离子进入磁场后做匀速圆周运动,则:qvB=m 联立解得:U=(2)由前面得:R= 电压变化时,质量较小的 m离子在磁场中运动的最大半径为: R max=质量较大的 m 离子在磁场中运动的最小半径为: R min= 两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为: R maxR min 7即: 解得: 16.（15 分）(1) a、b 匀速经过磁场时受安培力a、 b棒克服安培力做功，系统产生的电能分别为：a、b 匀速经过磁场时,电路结构相同：电源内阻b匀速过磁场时 b棒消耗电能a匀速过磁场时 b棒消耗电能即 b棒共消耗电能 Q=1.04J(2)由则联立前面可得 由得 a进磁场前加速时间a匀速经过磁场用时在 a匀速过磁场时 b加速位移 得此时 b速度变为则相遇时有 得即从开始到相遇共用时此时相遇点离 Q间距 x= gsin538
