江西省吉安一中2015-2016学年度上学期高二第二次段考物理试卷一、选择题（本大题包括10小题，每小题4分，共40分。1—7为单项选择题，8—10为多项选择题，错选得0分，少选得2分。）1. 首先确定判断电流的磁场方向的科学家是（ ）A. 奥斯特 B. 安培 C. 法拉弟 D. 特斯拉2. 在匀强磁场中，一个带电粒子正在做匀速率圆周运动，如果突然将它的速率增大到原来的2倍，那么粒子运动的（ ）A. 轨迹半径不变，周期是原来的一半 B. 轨迹半径是原来的2倍，周期不变C. 轨迹半径和周期都是原来的2倍 D. 轨迹半径是原来的4倍，周期不变3. 穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（ ）A. 0～2s B. 2～4s C. 4～5s D. 5～10s4. 如图所示，两条柔软的导线与两根金属棒相连，组成闭合电路，且上端金属棒固定，下端金属棒自由悬垂。如果穿过回路的磁场逐渐增强，下面金属棒可能的运动情况是（ ）A. 向左摆动 B. 向右摆动 C. 向上运动 D. 不动5. 如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速v拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边滑轮良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B）（ ）A. 恒定不变，读数为BbV B. 恒定不变，读数为BavC. 读数变大 D. 读数变小6. 如图所示，a、b是平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同速度向右运动时，下列说法正确的是（ ）A. 两表均有读数B. 两表均无读数C. 电流表有读数，电压表无读数D. 电流表无读数，电压表有读数7. 如图所示，有一闭合线圈悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈产生图示方向的感应电流，并且使线圈固定不动，则滑动变阻器滑片P的移动方向以及螺线管受力的方向应是（ ）A. 滑片向左移动，力的方向向左B. 滑片向左移动，力的方向向右C. 滑片向右移动，力的方向向左D. 滑片向右移动，力的方向向右8. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（ ）A. 导体框中产生的感应电流方向相同B. 导体框中产生的焦耳热相同C. 导体框ad边两端电势差相同D. 通过导体框截面的电量相同9. 不计重力的负粒子能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过。设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是（ ）A. 若同时增大U和B，其它条件不变，则粒子一定能够直线穿过B. 若同时减小d和增大v，其它条件不变，则粒子可能直线穿过C. 若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子动能一定减小D. 若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变10. 如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t=0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的（ ）二、填空题（每空3分，共18分）11. 在研究电磁感应现象的实验中，所需的实验器材如图所示。现已用导线连接了部分实验电路。（1）请画实线作为导线连接其余部分电路；（2）某同学设想使线圈A中电流逆时针（俯视）流动，线圈B中电流顺时针（俯视）流动，可行的实验操作是（ ）A. 抽出线圈A B. 插入软铁棒C. 将变阻器滑片P往使滑动变阻器电阻减小的一方移动 D. 断开开关12. 如图所示为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的，现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_______端，这个实验是用来演示_______现象的。13. 竖直放置的导轨宽0.5m，导轨中接有电阻为0.2Ω，额定功率为5W的小灯泡，如图所示，一质量为50g的金属棒可沿导轨无摩擦下滑（导轨和棒的电阻不计），若棒的速度达到稳定后，小灯泡正常发光。匀强磁场的磁感强度B为_______T， 此时棒的速度为_______m/s。三、计算题（共42分）14. （8分）如图在虚线PQ的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向内。质子和α粒子以相同的速度v0由O点以垂直于PQ且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，经过磁场后分别从PQ上的A、B两点离开磁场。已知质子的质量为m，电荷量为e，α粒子的质量为4m，电荷量为2e，忽略带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。求：（1）A、B两点间的距离（2）α粒子在磁场中运动的时间15. （10分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B＇，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B＇多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？16. （12分）如图MN为相距为L且相互平行的长直光滑的金属导轨，其左端与电容为C的电容器和阻值为R1、R2的电阻连成如图所示的电路。质量为m的金属棒与导轨垂直放置且接触良好，电阻为r（导轨电阻不计），整个装置放在磁感应强度为B的方向垂直导轨平面的匀强磁场中。现闭合开关S，用大小为F的水平力拉棒ab，使它水平向右运动。求：（1）棒ab的最大速度。（2）棒ab达到最大速度时电容器的带电量。（3）在棒达到最大速度后断开开关S，同时撤去水平力F，此后电阻R1产生的热量多大？17. （12分）如图所示，间距为l、电阻不计的两根平行金属导轨MN、PQ（足够长）被固定在同一水平面内，质量均为m、电阻均为R的两根相同导体棒a、b垂直于导轨放在导轨上，一根轻绳绕过定滑轮后沿两金属导轨的中线与a棒连接，其下端悬挂一个质量为M的物体C，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。开始时使a、b、C都处于静止状态，现释放C，经过时间t，C的速度为v1、b的速度为v2，不计一切摩擦，两棒始终与导轨接触良好，重力加速度为g，求：（1）t时刻C的加速度值；（2）t时刻a、b与导轨所组成的闭合回路消耗的热功率；（3）t时刻a、b与导轨所组成的闭合回路消耗的总电功率。15.（1）由粒子在磁场中的运动可知粒子带负电 粒子从A点射入从C点射出，方向改变90°其半径 R＝r由得 4分（2）tan30°＝ 又R=mv／Bq 所以B=飞行时间 6分16. （1）当棒达到最大速度vm时 4分（2）设电容器的带电量为Q，当ab达到最大速度时 4分（3）当断开开关S，且撤去F后 的热量 4分17. 解：（1）根据法拉第电磁感应定律，t时刻回路的感应电动势为 回路中感应电流对a有 对C有 联立以上各式解得5分（2）t时刻a、b与导轨所组成的闭合回路消耗的热功率为3分（3）t时刻闭合回路的电功率等于a棒克服安培力做功的功率，即3分 每天发布最有价值的高考资源 每天发布最有价值的高考资源 每天发布最有价值的江西省吉安一中2015-2016学年高二12月第二次段考物理试题（WORD版）
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