龍泉中學(xué)2015~2014學(xué)年度上學(xué)期期中考試高二物理試題本試卷共四大題18小題?偡100分,考試用時100分鐘一、單項選擇題(本大題共8小題,每小題3分,共24分。以下各題中僅有一項符合要求)1.如圖1所示,若一束電子沿x軸正向移動,則在z軸上某點A的磁場 方向應(yīng)是( )A.沿x軸的正向B.沿y軸的負向C.沿y軸的正向D.沿z軸的負向2.下列說法正確的是( )A.運動電荷在磁感應(yīng)強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力的作用B.運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用,則該處的磁感應(yīng)強度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能,也不能改變帶電粒子的速度D.洛倫茲力一定對帶電粒子不做功3.兩個質(zhì)子以大小不同的初速度沿垂直磁場的方向射入同一個勻強磁場中。設(shè)r1、r2為這兩個質(zhì)子的運動軌道半徑,T1、T2是它們的運動周期,則( )A.r1≠r2,T1=T2 B.r1≠r2,T1≠T2C.r1=r2,T1=T2 D.r1=r2,T1≠T2 4.如圖2所示,通電直導(dǎo)線ab位于兩平行導(dǎo)線橫截面MN的連線的中垂線上,當(dāng)平行導(dǎo)線通以同向等值電流時,以下說法中正確的是( )A.a(chǎn)b順時針旋轉(zhuǎn) B.a(chǎn)端向外,b端向里旋轉(zhuǎn) C.a(chǎn)b逆時針旋轉(zhuǎn) D.a(chǎn)端向里,b端向外旋轉(zhuǎn)5.在磁感應(yīng)強度為B、方向如圖3所示的勻強磁場中,金屬桿PQ在寬為L的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動,PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1;若磁感應(yīng)強度增為3B,其它條件不變,所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變?yōu)镋2,則E1與E2之比及通過電阻R的感應(yīng)電流方向為( )A.1∶3,a→b B.3∶1,b→aC.3∶1,a→b D.1∶3,b→a6.如圖4所示,在一個左右延伸很遠的上、下有界的勻強磁場上方有一閉合線圈,設(shè)重力加速度大小為g,當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過磁場的過程中( )進入磁場和離開磁場,加速度都小于gB.進入磁場時加速度大于g,離開時小于gC.進入磁場和離開磁場,加速度都大于gD.進入磁場時加速度可能小于g,離開磁場時加速度可能大于g,也可能小于g7.如圖5所示,一寬40 cm的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20 cm/s通過磁場區(qū)域,在運動過程中,線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行,取它剛進入磁場的時刻為t=0,下面所示圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是( )8.如圖6所示,虛線框和實線框在同一水平面內(nèi)。虛線框內(nèi)有矩形勻強磁場區(qū),矩形的長是寬的2倍。磁場方向垂直于紙面向里。實線框abcd是一個正方形導(dǎo)線框。若將導(dǎo)線框以相同的速率勻速拉離磁場區(qū)域,第一次沿ab方向拉出,第二次沿ad方向拉出,兩次外力做的功分別為W1、W2,則( ) A.W2=W1B.W2=2W1 C.W2=4W1D.W2=8W1二多項選擇題(本大題共4小題,每小題4分,共16分。以下各題中有多項符合要求,全對得4分,選對但不全的得2分,有選錯得0分)9.如圖7所示,速度為v0、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器,選擇器中磁感應(yīng)強度為B,電場強度為E,則( )A.若改為電荷量-q的離子,將往上偏(其它條件不變)B.若速度變?yōu)?v0將往上偏(其它條件不變)C.若改為電荷量+2q的離子,將往下偏(其它條件不變)D.若速度方向變?yōu)閳D示的反方向,將往下偏(其它條件不變).回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖8所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列做法中正確的是( )增大偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度 B.增大加速電場的電場強度 C.增大D形金屬盒的半徑D.減小狹縫間的距離11.如圖9所示,繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路,在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A,下列各種情況中銅環(huán)A中有感應(yīng)電流的是( )A.將電鍵突然斷開的瞬間B.通電過程中,使變阻器的滑片P作勻速移動C.通電過程中,使變阻器的滑片P作加速移動D.線圈中通以恒定的電流12.圖10-a是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表,其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路,圖中兩個電阻的阻值均為R,L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈,其直流電阻值也為R。圖14-b是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后,通過傳感器的電流隨時間變化的圖像。關(guān)于這些圖像,下列說法中正確的是( )A.甲圖是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B.乙圖是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C.丙圖是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D.丁圖是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時間變化的情況三實驗題(本大題共2小題,第13題6分,第14題8分,共14分)13.(6分)如圖11所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端掛有匝數(shù)為n的矩形線框abcd, bc邊長為l,線框的下半部處在勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小設(shè)為B,方向與線框平面垂直,在圖中垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖11所示。開始時線框處于平衡狀態(tài)。令磁場反向,磁感應(yīng)強度的大小仍為B,線框達到新的平衡。在此過程中線框位移的大小是x,位移的方向________,用此實驗裝置測出B= 。14.(8分)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時感應(yīng)電流方向的實驗中,所需的實驗器材如圖12,且部分實驗電路已用導(dǎo)線連好。(1)請用實線將剩余電路連接完好(2)將線圈A插入線圈B中,斷開電鍵的瞬間,兩線圈中電流繞行方向 (填“相同”或“相反”)(3)若線圈A中電流方向為順時針(俯視),則當(dāng)變阻器的滑片p向左移動時,B線圈的兩個端, (填“M”或“N”)端電勢較高。 圖12四計算題(本大題共4小題,共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)15.(10分)如圖13所示,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為L,已知電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,導(dǎo)體棒的電阻為R,其余部分及接觸電阻不計,勻強磁場方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為?,磁感應(yīng)強度為B,求軌道對導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。16.(10分)如圖14所示,處于光滑水平面上的矩形線圈邊長分別為L1和L2,電阻為R,處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場邊緣,線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程。求:(1)拉力大小F;(2)拉力的功率P;(3)拉力做的功W;(4)線圈中產(chǎn)生的電熱Q;(5)通過線圈某一截面的電荷量q。17.(12分)如圖所示,無重力空間中有一恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xoy平面向外,大小為B,沿x軸放置一個垂直于xoy平面的較大的熒光屏,P點位于熒光屏上,在y軸上的A點放置一放射源,可以不斷地以平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m,電荷量為+q的同種粒子,這些粒子打到熒光屏上,能在屏上形成一條亮線,P點處在亮線上,已知OA=OP=L.求:(1)若能打到P點,則粒子速度的最小值為多少(2)若能打到P點,則粒子在磁場中運動的最長時間為多少 圖1518.(14分)圖1兩光滑軌道相距L=0.5m,固定在傾角為的斜面上,軌道下端連入阻值為R=4Ω的定值電阻,整個軌道處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T,一質(zhì)量m=0.1?的金屬棒MN從軌道頂端由靜止釋放,沿軌道下滑,金屬棒沿軌道下滑x=30m后恰達到最大速度(軌道足夠長),在該過程中,始終能保持與軌道良好接觸。(軌道及金屬棒的電阻不計)(1)金屬棒下滑過程中,M、N哪端電勢高.(2)求金屬棒下滑過程中的最大速度v.(3)求該過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.龍泉中學(xué)2015~2015學(xué)年度上學(xué)期期中考試高二物理答案及評分標(biāo)準(zhǔn)123456789101112C D A B A D C B BD AC ABC BC一、二 選擇題答案(24+16=40分)三.實驗題(6+8=14分)13. 向下(4分)14.(1)如圖(2分) (2)相同(3分) (3)N (3分)四.計算題(10+10+12+14=46分)15.(10分)解:棒受力分析圖如圖所示由閉合電路歐姆定律①----(2分) 由安培力公式②----(2分)由共點力平衡條件? =Ff③ ----(2分) FN+F cos ? =mg④ ----(2分)整理得 ----(1分) FN=mg- ----(1分)16.(10分)v,I=,F(xiàn)=BIL2, ∴F=----(2分)[](2)拉力的功率P=Fv= ----(2分)(3)拉力做功W=FL1= ----(2分) (4)根據(jù)功能關(guān)系Q=W= - ---(2分)(5)通過導(dǎo)體橫截面的電量q=I?t=t=----(2分)(12分)L/2 ----- (2分)得粒子的最小速度為 v=qBL/2m ---(2分)粒子在磁場中運動的周期 T=2R /V -- (2分)[]當(dāng)粒子在磁場中做圓周時運動時間最長 --(2分) 得 t= ---(2分)18.(14分) ---------(1分)根據(jù)閉合電路歐姆定律,回路中的電流強度 I=E/R ------(1分) []金屬棒所受安培力F為 F=BIL ----(1分)對金屬棒,根據(jù)平衡條件列方程 mgsin=Fcos ------------ (2分)聯(lián)立以上方程解得 v=15m/s --------------(2分)(3)根據(jù)能量守恒 --------------(3分) 代入數(shù)據(jù)解得 --------------(2分) 。╳ww.湖北省荊門市龍泉中學(xué)2015-2016學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題
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