高二重点班 2016-2017 学年度第一学期期中物理考试题 8页

高二重点班 2016-2017 学年度第一学期期中物理考试题 (总分 100 分，时间 100 分钟) 一、 单项选择题（每小题 3 分，共计 36 分） 1、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( ) A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉 2．下列说法正确的是 ( ) A．电源被短路时，放电电流无穷大 B．外电路断路时，路端电压最低 C．外电路电阻减小时，路端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 3．A、B、C 是三个不同规格的灯泡，按图 2-34 所示方式连接恰好能正常发光， 已知电源的电动势为 E，内电阻为 r，将滑动变阻器的滑片 P 向左移动，则三个 灯亮度变化是（ ） A．都比原来亮 B．都比原来暗 C．A、B 灯比原来亮，C 灯变暗 D．A、B 灯比原来暗，C 灯变亮 4.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁 场力的方向，其中正确的是( ) 5、根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地 球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（ ） A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定 6．如图所示，将两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈固定在 一起，其圆心恰重合，两线圈通以了相同大小的电流。设每个线圈中电流在圆 心处产生磁感应强度均为 1T，则圆心 O 处的磁感应强度大小是（ ） A．1T B．1.4T C．2T D．1.7T 7、如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的 A B C P 图 2-34 轴 O 以角速度ω匀速逆时针转动．设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时 间零点，那么，下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是 ( ) 8、边长为 L 的正方形线框，电阻为 R，以恒定的速度 v 沿 x 轴运动，并穿过如图甲所示的匀强磁场 区域，若设沿 x 轴正方向为力的正方向，线框在图示位置时作为零时刻，则磁场对线框的作用力 F 随时间 t 的变化图线为乙图中的（ ） 9.在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关。关于两 灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 （ ） A.合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a、b 同时熄灭 B.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭 C.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a、b 同时熄灭 D.合上开关，a、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭 10、如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是 图( ). 11、如图所示,平行导轨间的距离为 d.一端跨接一个电阻 R,匀强磁场的磁感应强度为 B,方向垂直于 平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属 棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻 R 的电流为( ) a b L E S (A) R Bdv (B) R Bdvsin (C) R Bdvcos (D) Rsin Bdv 12、如图 2-46 所示，抛物线 C1、C2 分别是纯电阻直流电路中，内、外 电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是 ( ) A．电源的电动势为 4V B．电源的内电阻为 1Ω C．电源输出功率最大值为 8W D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达 16W 二、多项选择题（每小题 4 分，共计 20 分，多选错选不给分，少选给 2 分） 13．直流电池组的电动势为 E，内电阻为 r，用它给电阻为 R 的直流电动机供电，当电动机正常工作 时 ， 电 动 机 两 端 的 电 压 为 U ， 通 过 电 动 机 的 电 流 是 I ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ ） A．电动机输出的机械功率是 UI B．电动机电枢上发热功率为 I2R C．电源消耗的化学能功率为 EI D．电源的输出功率为 EI-I2r 14．如图，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为 L，质量为 m，通过电流为 I 的导线，若使导线 静止，应该在斜面上施加匀强磁场 B 的大小和方向为( ) A B=mgsinα/IL，方向垂直斜面向下 B B=mgsinα/IL，方向竖直向上 C B=mgtanα/IL，方向竖直向下 D B=mgsinα/IL，方向水平向右 15.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示.此时小磁针的 S 极 向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( ) (A)向右飞行的正离子束 (B)向左飞行的正离子束 (C)向右飞行的负离子束 (D)向左飞行的负离子束 16．穿过一个电阻为 lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少 2Wb，则（ ） α m 图 2-46 A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少 2V B．线圈中的感应电动势一定是 2V C．线圈中的感应电流一定是每秒减少 2A D．线圈中的感应电流一定是 2A 17、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 L，底端接阻值为 R 的电阻．将质量为 m 的金属棒悬挂 在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好．导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直， 如图所示．除电阻 R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ） A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g B．金属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 a→b C．金属棒的速度为 v 时，所受的安培力大小为 F 安＝B2L2v R D．电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 三、填空题（共计 12 分） 18、（10 分）有一电阻 Rx，其阻值在 100～200Ω之间，额定功率为 0.25W。要用伏安法较准确地测 量它的阻值，实验器材有： 安培表 A1，量程为 50mA，RA1=100Ω 安培表 A2，量程为 1A，RA2=20Ω 电压表 V1，量程为 5V，RV1=10kΩ 电压表 V2，量程为 15V， RV2=30kΩ 变阻器 R1，变阻范围 0～20Ω ，2A 变阻器 R2，变阻范围 0～1000Ω，1A 9V 电源，电键，导线。（要求直接测量量的变化范围尽可能大一些，所选器材用对应符号标出） ⑴实验中应选用的电流表_____、电压表_____、变阻器分别是 。 ⑵画出所用实验电路图。 19、（2 分）如图所示，比荷（荷质比）为 e / m 的电子从左侧垂直于界面、垂 直于磁场射入宽度为 d、磁感受应强度为 B 的匀强磁场区域，要从右侧面 穿出这个磁场区域，电子的速度应满足的条件是 。 四、计算题 32 分 20、（6分）如图所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1 ,金属棒ab可 沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求 金属棒所受安培力的大小。 21、（8 分）如图所示，在与水平方向成 60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距 1m 的平行 导轨上放一重力为 3N 的金属棒 ab，棒上通过 3A 的电流，磁 场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止，求： （1）匀强磁场的磁感强度为多大？ （2）ab 棒对导轨的压力为多大？ 22、（8 分）如图所示，一束电子（电量为 e）以速度 v 垂直射入磁感应强度 为 B，宽度为 d 的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹 角是 300，则电子的质量是多少？穿过磁场的时间是多少？ R P Q M N a b 23、（10 分）质量为 0.1g 的小环带 5×10-4C 电荷量的负电荷，套在一根足够长 的绝缘杆 上，置 于 B=0.5T 的匀强磁场中，磁场 方向垂直于纸面向里与绝缘杆 垂直如图 8-3-6 所示，杆与水平方向成370 角，环与杆间的动摩擦因素为μ=0.40， 求小环由静止开始下滑的最大加速度和最大速度。（磁场范围足够大，g=10m/s） 2016-2017 学年度第一学期期中高二年级物理答案 二、单项选择题 1-12（每小题 3 分，共计 36 分） 二、多项选择题 13-17（每小题 4 分，共计 20 分，多选错选不给分，少选给 2 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 C D C C A B A B C D D C B CD A C A D B D A C 三、填空题（共计 12 分） 18、_ A1___、 ____ V1__、 _____ R1___、 19、大于 eBd / m 四、计算题（32 分） 20、（6 分）导体棒 ab 垂直切割磁感线 NNBILFAAI VVBLVEBLVE R E 05.02.05.05.05.0 5.052.05.0 1 5.0   得，由 21、（8 分） 解：(1) tan 60 BIL G   tan 60 3 3 3 1 GB IL    （T）＝ 3 （T） (2) cos60 G N   3 cos60 0.5 GN   （N）＝6（N） N'＝N＝6（N） 22、（8 分） 解析：电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧一部分，又因为 f⊥v，故圆心在电 子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向交点上，如图中的 O 点，由几何知识知，AB 间圆心角θ=300， OB 为半径．所以 r=d/sin300=2d． 又由 r= Be mv 得 m＝2dBe／v． 又因为 AB 圆心角是 300，所以穿过时间 t= 12 1 T= 12 1 × Be m2 = v d 3  ． 23、（10 分） 【解析】：受力分析如图 8-3-7 所示，随着速度的增加，F 洛不断变大，弹力也不断变大，摩擦力 f 也变大，合力变小，所以初始时刻加速度最大，由牛的第二定律可知： mamgmg  00 37cos37sin  所以 a=2.8m/s2 小环运动的过程是加速度减小的加速运动，最终匀速运动，此时加速度为零，速度最大。 由物体的平衡可知： 037sin 0  Nmg  037sinmgqvBN  所以： qB mgmqv   00 37cos37sin  代入数据得：v=2.8m/s 【答案】v=2.8m/s