吉林省安图县中学学年高二物理上学期期末考试物理试题含答案解析.docx
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吉林省安图县中学学年高二物理上学期期末考试物理试题含答案解析
吉林省安图县中学【最新】高二物理上学期期末考试物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.如图所示,一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则下列说法正确的是
A.若质子的速度v′ B.若电子以相同速度v射入该区域,将会发生偏转 C.若质子从右侧以相同大小的速度射入仍然不发生偏转 D.无论何种带电粒子,只要以相同速度从左侧射入都不会发生偏转 2.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是() A.图①有感应电动势,且大小恒定不变 B.图②产生的感应电动势一直在变大 C.图③在 时间内的感应电动势是 时间内感应电动势的2倍 D.图④产生的感应电动势先变大再变小 3.如图所示,A、B是完全相同的灯泡,L是电阻不计的自感线圈,当开关S闭合时,下列说法正确的是 A.A灯先亮,B灯后亮 B.B灯先亮,A灯后亮 C.A、B灯同时亮,以后亮度不变 D.A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭 4.如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则 A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb 5.下列表达式中,不是比值法定义物理量的是() A. B. C. D. 6.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是() A.电场线和磁感线都是不相交曲线 B.电场线和磁感线都是闭合的曲线 C.电场线和磁感线都是现实中存在的 D.磁感线是从磁体的N极发出,终止于S极 7.如图所示,在水平桌面上放着一个1匝的矩形线圈,线圈中心上方某处有一竖立的条形磁体,此时线圈内的磁通量为0.04Wb。 在0.5s内将条形磁体放到线圈内的桌面上,此时线圈内的磁通量为0.12Wb,则在这个过程中线圈的感应电动势为() A.0.16VB.0.24VC.1.6VD.2.4V 8.【最新】1月25日,在中央电视台CCTV10频道播出节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局! 电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的.电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是() A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 二、多选题 9.如图所示,直导线通入方向向上、逐渐增强的电流,关于右侧线圈说法正确的是() A.线圈有扩张的趋势 B.线圈有收缩的趋势 C.线圈内产生顺时针的电流 D.线圈内产生逆时针的电流 10.如图所示为真空中半径为r的圆,O为圆心,直径ac、bd相互垂直.在a、c处分别固定有电荷量为+q、-q的两个点电荷.下列说法正确的是() A.O点电势一定等于b点电势 B.位置b处电场强度大小为 C.将一负试探电荷从b点移到c点,电势能减小 D.ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直 11.如图所示,一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关闭合.在增大电容器两极板间距离的过程中() A.电容器的电容变小 B.电容器两极板间场强不变 C.电容器两极板间电压增大 D.电阻R中有从a流向b的电流 12.如图所示,用拉力把单匝矩形线框匀速拉出匀强磁场区,如果先后两次拉出的速度之比为1: 2,则在先后两种情况下() A.拉力之比为1: 2 B.通过线框的电量之比为1: 1 C.线框中的感应电流之比为1: 4 D.线框中产生的热量之比为1: 2 三、实验题 13. (1)如图所示,游标卡尺的读数是_________cm; (2)如图所示,螺旋测微器的读数是_________mm。 14.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻 起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: (a)电流表(量程0.6A、3A) (b)电压表(量程3V、15V) (c)定值电阻(阻值 、额定功率5W) (d)滑动变阻器(阻值范围 、额定电流2A) (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________V,电流表的量程应选择________A. (2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如下图所示的U-I图线.由图可较准确地求出该电源电动势E=____________V;内阻r=____________ .(结果保留两位有效数字) 四、解答题 15.如图所示,两根长为L的绝缘细线下端各悬挂一质量为m的带电小球A、B.A、B带电荷量分别为+q和-q.今加上方向水平向左的匀强电场,使悬挂AB的两绝缘细线夹角成60°并保持静止.已知静电力常量为k,重力加速度为g.求: (1)两带电小球间的库仑力F1大小; (2)两根细线上的拉力F2大小; (3)电场强度E的大小. 16.如图所示,匀强磁场宽度为L,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。 有一质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出,射出方向与水平方向的夹角为 ,求: (1)粒子运动轨迹的半径r; (2)粒子的初速度 ; (3)粒子在磁场中的运动时间t。 17.如图所示,光滑导轨竖直放置,匀强磁场的磁感应强度为B=1T,磁场方向垂直于导轨平面向外,导体棒ab的长度与导轨宽度均为L=0.5m,电阻R=2.0Ω.导体棒与导轨接触良好,导轨电阻不计.当导体棒ab沿导轨匀速下滑时,标有“3V1.5W”字样的小灯泡恰好正常发光,g=10m/s²,求: (1)导体棒ab中的电流I的大小和方向; (2)导体棒ab的速度v的大小; (3)电路的总电功率P; (4)导体棒ab的质量m. 参考答案 1.D 【解析】 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则qvB=qE,v=E/B,带电粒子能够匀速穿出复合场区域的速度与带电正负无关.当V′>V,qvB>qE,它将向上偏转,洛伦兹力时刻改变,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线,故D正确. 2.C 【解析】 A、图①中磁通量没有变,因此没有感应电动势,故A错误; B、图②中的磁通量均匀增加,则图象的斜率不变,因此感应电动势不变.故B错误; C、图③在0~t1时间内的斜率是t1~t2时间内斜率的2倍,所以在0~t1时间内感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍,故C正确; D、图④的斜率大小先减小后增大,故产生的感应电动势先变小再变大,故D错误; 故选C. 【点睛】当穿过磁闭合回路的磁通量发生变化时,电路中出现感应电动势,当磁通量均匀变化时,感应电动势是不变的. 3.D 【解析】 当开关S闭合时,电路中的电流增加,由于线圈的自感作用,将产生一自感电动势阻碍电流的增加,此时A、B二灯相当于串联,同时亮;电路稳定后线圈相当于一段导线,将A灯短路,A灯熄灭,B灯两端所加电压增加而变得更亮,故D正确,ABC错误. 点晴: 闭合S,A、B同时亮,随着L中电流增大,线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,B灯逐渐被短路,总电阻减小,再由欧姆定律分析B灯亮度的变化. 4.D 【详解】 在点电荷的电场中,场强大小 ,由图可知 ,可得 ,而带电粒子运动的加速度 ,则 ;由轨迹知,两电荷间为库仑斥力,粒子由a到b,电场力做负功,动能减小,则va>vb,粒子由b到c,电场力做正功,动能增加,则vc>vb,由于 ,由 可得,则va>vc>vb,故选D. 5.B 【解析】A项: 电场强度E与电场力及检验电荷的电荷量无关;属于比值定义法,故A错误; B项: 导体的电阻 中电阻与导线长度、电阻率成正比、与横截面积成反比,不属于比值定义法,故B正确; C项: 电容的定义式中,C与两板间的电量及两板间的电势差无关,属于比值定义法,故C错误; D项: 磁感应强度与通电导线所受的安培力、电流、导线长度无关,属于比值定义法,故D错误。 点晴: 用比值定义法所定义的物理量有: 电场强度、磁感应强度、电容等等,注意它们均是由本身的性质决定的,和定义它们的物理量无关。 6.A 【解析】A、B项: 磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极,在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极;所以磁感线是闭合的,而电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不相交不闭合,故A正确,B错误; C项: 电场线和磁感线都是假想的,在空间不是实际存在的线,故C错误; D项: 磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极.在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极,故D错误。 7.A 【解析】由题,穿过线圈的磁通量增加量为△Φ=Φ2-Φ1=0.12Wb-0.04Wb=0.08Wb.根据法拉第电磁感应定律得, ,故A正确。 8.C 【详解】 根据左手定则可知,张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线穿过手心,四指与电流方向相同,大拇指所指的方向是安培力的方向,故受到的安培力水平向左,故C正确,ABD错误。 故选C。 9.BD 【解析】 直导线通入方向向上的电流,根据右手定则可知: 在圆环处产生垂直向里的磁场,由于电流逐渐增强,所以产生的磁场与增大,通过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知,在圆环中产生逆时针的感应电流,故D正确;根据“增缩减扩”可知,线圈有收缩的趋势,故B正确. 10.AB 【解析】 A项: bOd是一条等势面,故电势相同,故A正确; B项: 正负电荷在b点分别产生的场强为 ,根据矢量可知 ,故B正确; C项: 将一负试探电荷从b点移到c点,电场力做负功,电势能增加,故C错误; D项: ac线上各点电场强度方向由a指向c,bd线上各点电场强度方向由a指向c,故D错误. 11.AD 【解析】 试题分析: 由 可知,增大d可以让C减小;A正确;当电容器两极板间距离减小时,电容器电容减小,带电荷量较少,电路中有电荷移动,电阻R中有电流;B错误;由于电容器两端电压不变,根据E=U/d可知电容器两极板间的电场强度减小;C错误;此过程电容器放电,电容器上极板所带正电荷减少,电流从a流向b;D正确;故选AD 考点: 考查含容电路的分析 点评: 本题难度较小,平行板电容器在电路中始终与电源相连接,这时对应的电压是不变的.以此不变量出发可讨论其他量的变化情况 12.ABD 【解析】设线圈左右两边边长为l,上下两边边长为l′,整个线圈的电阻为R,磁场的磁感应强度为B 拉出线圈时产生的感应电动势为: E=Blv,感应电流为: ,所以线框中的感应电流之比为1: 2,故C错误;线圈所受的安培力为: ,可知,F∝v,则得: F1: F2=1: 2,即拉力之比也为1: 2,故A正确;拉力做功为: ,可知Q∝v,则得: Q1: Q2=1: 2,故D正确;由法拉第电磁感应定律得 ,感应电动势 ,由欧姆定律得: ,则通过导线的电荷量为: ,则q与线框移动速度无关,磁通量的变化量△Φ相同,所以通过导线横截面的电荷量q1: q2=1: 1,故B正确。 点晴: 在拉力作用下,矩形线圈以不同速度被匀速拉出,拉力做功等于克服安培力做功,等于产生的焦耳热.根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式结合进行求解。 13.5.015cm2.328mm 【解析】 (1)游标卡尺的主尺读数为5cm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为: 5cm+0.015cm=5.015cm; (2)螺旋测微器的固定刻度为2mm,可动刻度为32.8×0.01mm=0.328mm,所以最终读数为2mm+0.328mm=2.328mm; 14.3V0.6A1.5V0.83Ω 【解析】 (1)由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大; (2)由U-I图象可知: 图象与纵轴的交点即为电动势,所以E=1.5V,图象的斜率的绝对值为内阻,所以 . 15. (1) (2) (3) 【解析】 (1)由几何关系可知: AB间距离为L,根据库仑定律可得: ; (2)取A为研究对象,设线的拉力为T,经受力分析得: ; (3)取A为研究对象,设线的拉力为T,重力G,库仑力F1,匀强电场的电场力F,在水平方向上有: ,解得: . 16. (1) , (2) ,(3) . 【解析】 (1)过A点作v0的垂线交于左边界M点,由几何关系可知: ; (2)根据 得: ; (3)根据 。 17. (1) 电流方向是b→a (2)v=8m/s(3)P=2W(4)m=2.5×10-2kg 【解析】 (1)ab沿导轨匀速下滑时,导体棒切割磁感线,由右手定则可知,电流方向是b→a,由灯泡正常发光可知: ; (2)导体棒与导轨,灯泡组成闭合回路,根据闭合电路欧姆定律: ,其中r为灯泡的电阻, ,将数据代入可得: ; (3)电路总功率 ; (4)对ab受力分析: 重力,安培力,由于ab沿导轨匀速下滑,所以 ,即 .
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