1、-1-t0iCt0iDt0iAt0iB中央民族大学附属中学 20192020 学年度第一学期高二年级物理期末试卷一、单项选择题（本题共10 小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。每小题3 分，共30 分）1.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕中心对称轴转动，在t=0 时刻，线圈平面与磁场重合，ab 边垂直纸面向里，cd 边垂直纸面向外运动。若规定abcda 为正方向，则线圈中感应电流i 随时间t 变化的图线是2如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C 并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的
2、频率增大，则以下判断正确的是A与线圈L 连接的灯泡L1将变暗B与电容器C 连接的灯泡L2将变暗C与电阻R 连接的灯泡L3将变暗D三盏灯泡的亮度都不会改变3.如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场A只增大粒子的带电量B只增大电场强度C只减小粒子的比荷D只减小粒子的入射速度4.如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q 之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁
3、场。把P、Q 与电阻R 相连接。下列说法正确的是AQ 板的电势高于P 板的电势BR 中有由b 向a 方向的电流C若只改变磁场强弱，R 中电流保持不变D若只增大粒子入射速度，R 中电流增大5.如图1 所示，100 匝的线圈（图中只画了2 匝）两端A、B 与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图2 所示规律变化。下列说法正确的是A电压表的示数为150V，A 端接电压表正接线柱B电压表的示数为50.0V，A 端接电压表正接线柱C电压表的示数为150V，B 端接电压表正接线柱D电压表的示数为50.0V，B 端接电压表正接线柱BabcdLCRL1L2L3uNSPbaR等离子
4、体Q图1图2Ev+-2-6.电池对用电器供电时，是其它形式能（如化学能）转化为电能的过程；对充电电池充电时，可看做是这一过程的逆过程。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示。已知充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的电动势为E，内阻为r。下列说法正确的是A充电器的输出电功率为2EII rB电能转化为化学能的功率为2UII rC电能转化为化学能的功率为2UII rD充电效率为100UE 7.如图所示，Al和 A2是两个规格完全相同的灯泡，Al与自感线圈L 串联后接到电路中，A2与可变电阻串联后接到电路中。先闭合开关 S，缓慢调节电阻 R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，
5、使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。对于这个电路，下列说法中正确的是A再闭合开关S 时，Al先亮，A2后亮B再闭合开关S 时，Al 和A2同时亮C再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2闪亮一下，过一会儿熄灭D再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，Al 和A2都要过一会儿才熄灭8如图所示为一理想变压器，原线圈接在一输出电压为uU0sint 的交流电源两端。电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表，导线电阻不计。现使滑动变阻器 R 的滑动触头P 向上滑动，则下列说法中正确的是A电流表A1与A2示数的比值将变小B电压表V1与电流表A1示数的比值变
6、小C电压表V2与电流表A2示数的比值变大D电流表A1的示数变化量一定小于电流表A2的示数变化量9.某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2 两个量程。关于该电表，下列说法中正确的是A测电压时，量程1 一定小于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关B测电流时，量程1 一定大于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关C测电压时，量程1 与量程2 间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关D测电流时，量程1 与量程2 间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关10.如图所示，两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度
7、为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且接触良好。现给导体棒ab一水平向右的初速度v1，经过时间t，导体棒ab向右运动的距离为x，速度变为v2。不计金属导轨和导体棒ab的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件，分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q，具体过程如下：甲同学：在这段时间内，导体棒ab 切割磁感线的感应电动势BdxEBdtv乙同学：在导体棒向右运动的过程中，导体棒损失的动能最终转化为电阻R 的焦耳热，则有A1A2V2V1R0RPRR1LA1A2ESabBR-3-所以22222EB d xQI RttRtR22121122QmmvvA两位同学的解法都正确B两位同学的解法都错
8、误C甲同学的解法正确，乙同学的解法错误D甲同学的解法错误，乙同学的解法正确二、不定项选择题（本题共5 小题，共15 分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题意的。每小题全选对的得3 分，选对但不全的得2 分，错选不得分。）11.如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的
9、是A增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变B增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大C增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变D增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小12.在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O 处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A粒子在磁场中运动的周期越来越大B粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变C磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能
10、就越大D两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大13.如图所示，施加水平外力把矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出，如果两次拉出的速度大小之比为 1：2，则拉出磁场的过程中A.两次线圈所受外力大小之比F1：F2=1：2B.两次线圈发热之比Q1：Q2=1：4C.两次线圈所受外力功率之比P1：P2=1：4D.两次线圈中通过导线截面的电量之比q1：q2=1：114.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷人泥潭中若把在空中下落的过程称为过程，进人泥潭直到停止的过程称为过程，则A过程I 中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B过程中阻力的冲量的大小等于过程I 中重力的冲量的大小CI、两个过程中合外力的总冲量等
11、于零D过程中钢珠的动量的改变量等于零接交流电源UBOD1D2-4-甲乙15图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是A图甲表示的是交流电，图乙表示的是直流电B图甲所示电压的瞬时值表达式为)(100sin2220VtuC图甲、乙两种电压的有效值分别为220V 和4VD图甲、乙两种电压分别给同一电阻丝供电，热功率之比是442：1三、实验填空题（每空2 分，共18 分）16（4 分）图（甲）的游标上有20 个分度，测量结果如图所示，其读数为_mm图（乙）是螺旋测微器，其读数为mm（甲）10011121020cm（乙）17（14 分）利用电流表和电压表测定一节干
12、电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是图中的（选项“甲”或“乙”）。（2）现有开关和导线若干，以及以下器材：A.电流表A1：量程00.6A，内阻约0.125B.电压表V1:量程03V，内阻约3 kC.电压表V2:量程015V，内阻约15kD.滑动变阻器050 E.滑动变阻器0500 实验中电压表应选用；滑动变阻器应选用；（选填相应器材前的字母）-5-DECFvBMNLdR（3）某位同学记录下数据，并画出U-I 图线。根据图中所画图线可得出干电池的电动势E=V，内电阻r=（4）甲电路中，产生误差的主要原因是；（5）若采用甲电路图，实验过程中存在系统误差。在图所绘图
13、像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（选填选项下面的字母）。四、计算题（共5 小题，共37 分）要写出必要的文字说明和计算公式，有数值计算的题，结果要写单位。18（7 分）如图所示，两根相距为L 的光滑金属导轨 CD、EF 固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为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。t=0 时刻，MN 棒与DE 的距离为d，金属棒MN 以恒定速度v 向右运动过程中,MN 棒运动过程中
14、始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。（1）若所加匀强磁场的磁感应强度为 B 且保持不变,请根据法拉第电磁感应定律tE推导金属棒MN中的感应电动势vBLE（2）若从 t=0 时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B 从B0开始逐渐减小时，恰好使回路中不产生感应电流，试从磁通量的角度分析磁感应强度B 的大小随时间t 的变化规律；19（7 分）如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为m 的直导体棒ab 放在两轨道上，且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小
15、为I，方向由a 到b，图乙为图甲沿ab 方向观察的平面图。若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。（1）请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；（2）求出磁场对导体棒的安培力的大小；（3）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B 的最小值的大小和方向。甲abI乙aUI0AUI0BUI0DUI0C1.301.401.501.20U/VI/A00.10.20.30.40.5-6-20.（7 分）交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4m，bc=ad=0.2 m，共50 匝，线圈电阻 r=1，线圈在B=0.2
16、T 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴 OO以200rad/s 的角速度匀速转动，外接电阻R=7，如图所示。求：（1）从图示位置开始计时，线圈中的感应电流的大小随时间变化的函数表达式；（2）电压表的读数；（3）电阻R 上的电功率。21.（8 分）如图所示，A、B 和M、N 为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q 的粒子，自A 板中央小孔进入A、B 间的电场，经过电场加速，从B 板中央小孔射出，沿M、N 极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B 间的电压为U0，极板M、N 的长度为l，极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a 板时的初速度。（1）求粒子到达b 板时的速度大小v；（2）若在M、N
17、间只加上偏转电压 U，粒子能从M、N 间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y；（3）若在 M、N 间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N 板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B 的大小和方向。22.（8 分）在电磁感应现象中，根据磁通量发生变化的方式不同可以将感应电动势分为“动生电动势”和“感生电动势”两种。（1）如图1 所示，相互平行的金属导轨MN、PQ 固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒ab 垂直放置在两导轨上。导轨的左端接一阻值为R 的定值电阻，其它电阻不计。整个装置处在竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对导体棒ab 施加一水平向右的恒力F，使其由静止开始运动，运动过程中导体棒未滑出导轨。求：aab 棒的速度大小为v 时，其所受安培力的大小FA；bab 棒运动过程中能达到的最大速度vm。（2）如图2 所示，空间内存在着均匀分布的有界磁场，磁场的某个横截面是以O 为圆心、r0为半径的圆。磁场的磁感应强度B 随时间t 均匀增强，设Bkt。将一半径为r（r r0）的金属圆环放在磁场中，圆环所在平面与磁场垂直，圆心与O 点重合。a求圆环中感生电动势大小；b圆环处感生电场场强的大小E。B图1abRFMNPQB图2r0OrdNlMAB
