北京市昌平区新学道临川学校学年高二物理上学期期末考试试题带答案.docx
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北京市昌平区新学道临川学校学年高二物理上学期期末考试试题带答案
北京市昌平区新学道临川学校2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题
一、单选题（本题共8题，每小题3分，共24分.）
1．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将增加，b的加速度将减小
D．两个粒子的电势能都减小
2．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（ ）
A．a点和b点的电场强度相同
B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功
C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功
D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变
3很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。
一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。
让条形磁铁从静止开始下落。
条形磁铁在圆筒中的运动速率（）
A．均匀增大
B．先增大，后减小
C．逐渐增大，趋于不变
D．先增大，再减小，最后不变
4．如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。
在将磁铁的S极
插入线圈的过程中（）
A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．电容器的B极板带正电，线圈与磁铁相互吸引
D．电容器的B极板带负电，线圈与磁铁相互排斥
5．如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为L且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab匀速向
右运动，下列说法正确的是（）
A．导体棒ab两端的感应电动势越来越小B．导体棒ab中的感应电流方向是a→bC．导体棒ab所受安培力方向水平向右D．导体棒ab所受合力做功为零
6．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是（）
A．E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1＜E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2＜E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向
7．如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（）
A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势
8．如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面
向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。
现有一边长为
L的正方形线框abcd，在外力作
用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是（）
二．多选题共3题每题3分
9．将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快
速插入，两次插入过程中不发生变化的
物理量是（）A．磁通量的变化量
B．磁通量的变化率
C．感应电流的大小
D．流过导体某横截面的电荷量
10．如图所示，两个同心
金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里的匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。
长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度ω做逆时针方向（从垂直环面向里看）的匀速圆周运动。
则下列说法正确的是（）
A．金属棒中有从A到B的电流
B．电容器a极板带正电
C．电容器两端电压为
D．电容器所带电荷量为
11．半径为r带缺口的
刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示。
在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零。
则以下说法中正确的是（）
A．第2s内上极板为正极
B
．第2s末粒子回到了原来位置
C．第2s末两极板之间的电场强度大小为
（V/m）
D．第4s末粒子的电势能为
J
三，实验
12．（10分）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
A．电流表A：
量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；
B．电压表V：
量程0～15V，内阻约为15kΩ；
C．滑动变阻器R：
阻值范围0～10Ω；
D．学生电源E：
电动势为4V，内阻不计；
E．开关S及导线若干．
（1）该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________．（2分）
（2）甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻．（2分）
（3）甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：
I1（A）
0
0.19
0.30
0.37
0.43
0.46
0.48
0.49
I2（μA）
0
10
20
30
40
50
60
70
请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线______．（4分）
（4）若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．（2分）已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.（结果保留两位有效数字）
三、解答题
13．8分）如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L＝0.5m，左端接有电阻R＝3Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示．开始导体棒CD静止在导轨上的x＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以1m/s2的加速度沿x轴匀加速运动。
已知导体棒质量为2kg，电阻为2Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计。
求：
（1）拉力随时间变化的关系式；
（2）当导体棒运动到x＝4.5m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压；此后电阻R上产生的热量。
14．8分）如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD
与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，A、C两点间接有阻值为R的定值电阻。
一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef放在两导轨上，并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆ef的电阻为r，其余部分电阻不计。
现让ef杆由静止开始沿导轨下滑。
（1）求ef杆下滑的最大速度vm；
（2）已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中，ef杆沿导轨下滑的
距离为x，求此过程中定值电阻R产生的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q。
15．（10分）电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的本质
联系。
电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即
E＝n
，这就是法拉第电磁感应定律。
甲图乙图
（1）如图甲所示，把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直．设线框可动部分ab的长度为L，它以速度v向右匀速运动。
请根据法拉第电磁感应定律推导
出闭合电路的感应电动势E＝BLv。
（2）如图乙所示，两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。
两导轨间接有阻值为R的电阻。
一
根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上，并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。
导轨和金属杆的电阻可忽略。
让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑。
求：
①当导体棒的速度为v（未达到最大速度）时，通过MN棒的电流大小和方向；
②导体棒运动的最大速度。
16）8分）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长的双斜面型平行导轨，左导轨光滑，
右导轨粗糙，左、右导轨分别与水平面成α、β角，分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场，两处的磁场互不影响。
质量为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。
ab棒由静止释放，cd棒始终静止不动。
求：
（1）ab棒速度大小为v时通过cd的电流大小和cd棒受到的摩擦力大小。
（2）ab棒匀速运动时速度大小及此时cd棒消耗的电功率。
17．10分）如图所示是一个示波管工作原理图，电子经电压U1=4.5×103V加速后以速度
沿两极板的中线进入电压U2=180V，间距为d=1.0cm，板长l=5.0cm的平行金属板
组成的偏转电场，离开电场后打在距离偏转电场s=
10cm的屏幕上的
点，（e=1.6×10－19C，m=0.9×10－30kg）求：
（
1）电子进入偏转电场时的速度；
（2）射出偏转电场时速度的偏角的正切值；
（3）打在屏幕上的侧移位移OP．
18.10分）如图18所示，两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。
在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上，可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力。
金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；
（2）在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关。
请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。
（3）请在图19中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图。
我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。
那么，金属棒MN
中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？
请结合图19中自由电荷受洛伦兹力情
参考答案
一单选1,D2C3C4B5D6A7C8B
二多选9ＡＤ １０ＢＣ １１ＡＣＤ
三实验１２．【解析】
（1）[1]如图所示．
（2）[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:
Ig（Rg＋Rx）＝5V
代入数据可得Rx＝49000Ω.
（3）[3]根据表格数据可以的下图
（4）[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压:
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