牡一中——学年度上学期期末考试高二学年物理试题一、选择题(每题4分,共56分,其中1——8题为单选,9——14题为多选,选对但不全得2分)1.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零B.通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零C.放置在磁场中1 m长的通电导线,通过1 A的电流,受到的磁场力为1 N,则该处的磁感应强度就是1 TD.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同.如图所示,电场中有a、b两点,则下列说法中正确的是( )A.电势φa<φb,场强Ea>EbB.电势φa>φb,场强Ea<EbC.将电荷-q从a点b点电场力做正功D.将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa>Epb3.指南针静止时,其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线,并通以恒定电流,则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是 ( )A.导线南北放置,通有向北的电流B.导线南北放置,通有向南的电流 C.导线东西放置,通有向西的电流D.导线东西放置,通有向东的电流4.如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的a和b以相同的水平速度射入电场,粒子aA射入,从BC的中点P射出粒子b由AB的中点O射C射a和b的比荷即粒子的电荷量之A.12 B.[网]C1∶8 D.8l5.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b( ) A.穿出位置一定在O′点下方B.穿出位置一定在O′点上方C.运动时,在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时,动能一定减小7.带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2,若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,如图所示,不计空气阻力,则( )A.h1=h2=h3 B.h1>h2>h3C.h1=h2>h3 D.h1=h3>h28.如图所示,空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为θ,一带电量为-q、质量为m的带负电的小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数为μ,在小球以后运动的过程中,下列说法正确的是( ) A.小球下滑的最大速度为v=B.小球下滑的最大加速度为am=gsinθC.小球的加速度一直在减小D.小球的速度先增大后减小9.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( ) A.B=mg,方向垂直斜面向上B.B=mg,方向垂直斜面向下C.B=mg,方向竖直向上D. B=mg,方向竖直向下.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区(灯泡不会烧坏),则 ( ) A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗C.电流表的示数变小D.电流表的示数变大11.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则( ) A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径为r= C.小球做匀速圆周运动的周期为T=D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加.如图所示,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上.平衡时,两小球恰处于同一水平直线上,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2).现在同时剪断两绝缘细线,下列判断正确的是( )A.mA一定小于mB B.qA一定大于qBC.剪断细线后A、B两球都沿原细线方向做匀加速直线运动。D.在两小球落地前观察,同一时两小球一定都在同一高度。13.如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出.则下列说法正确的是( ) A.回旋加速器不能无限加速质子B.增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短C.回旋加速器所加交变电压的频率为D.下半盒内部,质子的轨道半径之比(由内到外)为1∶∶.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则( )A.小物体上升的最大高度为B.从N到M的过程中,小物体的电势能不变,机械能减少C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做正功后做负功D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小15.(4分)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R-图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到:E=______V,r=______Ω.16.(8分)有一个小灯泡上有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线.现有下列器材供选用:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)F.滑动变阻器(1 kΩ,1 A)G.学生电源(直流6 V),还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______(用序号字母表示).(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图.三、计算题(本大题共3小题,共32分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)17.(10分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m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=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g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=0.80 T、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=10 m/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大小;(2)通过金属棒的电流;(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.18.(10分)如图所示,匀强电场场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向垂直纸面向里,质量m=1 kg的带正电小物体A,从M点沿绝缘粗糙的竖直墙壁无初速度下滑,它滑行h=0.8 m到N点时脱离墙壁做曲线运动,在通过P点瞬时A受力平衡,此时其速度与水平方向成45°角,且P点与M点的高度差为H=1.6 m,g取10 m/s2.试求:(1)A沿墙壁下滑时,克服摩擦力做的功W阻是多少?(2)P点与M点的水平距离x是多少?19.(12分) 在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T,如图所示。一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电量为q=5×10-18C,质量为m=1×10-24kg,求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。CDDB AC ACBCADABCACD15.电动势为2.4——2.5V之间均可 内阻r=1Ω16(1)A D E (2)如图17解析:(1)F安=mgsin30°,得F安=0.1 N.(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示解得I==0.5 A.(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0,根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R0+r)解得R0=-r=23 Ω.答案:(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω18解析:(1)小物体A在N点有FN=0,qvNB=qE,vN=对小物体A从M到N的运动应用动能定理得mgh-W阻=mv-0W阻=mgh-mv=6 J. (2)根据小物体A通过P点的瞬时受力分析,θ=45°,qE=mg,q==2.5 Ccosθ=,vP==2 m/s对小物体A从N到P的运动应用动能定理得mg(H-h)-qEx=mv-mv 故x=0.6 m.答案:(1)6 J (2)0.6 m (1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图。第一次经过磁场边界上的A点由得mA点位置坐标(-4×10-3m,-4×10-3m)(2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为T则t=tOA+tAC=T= ,代入数据解得:T=1.256×10-5s,所以 t=1.256×10-5s (3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做运动,,代入数据解得:m y=-2r=0.2-2×4×10-3m=0.192m。离开电、磁场时的位置坐标 (0,0.192m)()(-4×10-3m,-4×10-3m)()1.256×10-5s()(0,0.192m)Obvav姓名 学年 班级 学号 装 订 线黑龙江省牡丹江一中高二上学期期末物理试题 Word版含答案
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