湖北省荆州中学2018_2019学年高二物理上学期期末考试试题.doc

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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

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