1、绝密启用前张家口市第一中学2019-2020学年级高二12月考试物理试卷(衔接、普实班)（满分：100分，测试时间：90分钟）第I卷（选择题，共52分）一 选择题：（本题共13小题，每小题4分，共52分。1-9题为单项选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，错选为0分；10-13为多项选择题，每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，选对得4分，有漏选得2分，错选得0分。）1下图均为闭合线框除B外均在匀强磁场中运动，请判断哪种情况能产生感应电流2关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是A电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与该处电场强度的方向
2、相同B通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直C电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大，方向与磁场方向垂直3如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2，且I1与 I2大小不相等。与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直，则AI2受到的安培力水平向左Bb点磁感应强度为零Cd点磁感应强度的方向竖直向下Da点和c点的磁感应强度不可能都为零4如图所示，线圈自感系数很大，
3、开关闭合且电路达到稳定时，小灯泡正常发光，则当闭合开关和断开开关的瞬间能观察到的现象分别是A 小灯泡慢慢亮，小灯泡立即熄灭 B小灯泡立即亮，小灯泡立即熄灭C小灯泡慢慢亮，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭D小灯泡立即亮，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭5如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则A灯泡将变暗，电源效率将减小 B液滴带正电，将向下做加速运动C电源的路端电压增大，输出功率也增大 D滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小6某人发明了一个让飞机在航母上短距离起飞的
4、装置，原理如图所示，ac和bd是相距为L的两根光滑的金属导轨，MN是相当于飞机的金属杆(质量为m，电阻为R)，匀强磁场方向如图，磁感应强度为B，a和b端接恒流源的正负两极(恒流源输出的电流恒为I)，MN杆将从dc端水平飞出。那么以下说法正确的是Aa接电源的正极，b接电源的负极B不考虑电流的磁场，MN杆将做加速度逐渐减小的加速运动，最大加速度为aC不考虑电流的磁场，MN杆将做匀加速运动，加速度为aD恒流源的输出电压不变7如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B原点O处存在一粒子源，能同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），速度方向均在xOy平面内，与x轴
5、正方向的夹角在0180范围内则下列说法正确的是A发射速度大小相同的粒子，越大的粒子在磁场中运动的时间越短B发射速度大小相同的粒子，越大的粒子离开磁场时的位置距O点越远C发射角度相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D发射角度相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大8如图所示，环形导线水平放置，圆心为O，在O点正上方某一位置1由静止释放一块条形磁铁，磁铁加速穿过环形导线到达与位置1关于圆心O对称的位置3，位置2表示磁铁中线刚好到达圆心O时。则下列说法正确的是A从位置1到位置2，环形导线中有顺时针方向（俯视）的感应电流 B从位置1到位置2，环形导线有收缩的趋势C从磁铁完全穿过环
6、形导线至到达位置3，环形导线有扩张的趋势D设磁铁在位置1时的加速度为a1,磁铁在位置3时的加速度为a3，则a1=a39如图甲所示，在光滑水平面上，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场现将一质量为m，电阻为R，边长为l的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合对线框施加一按图乙所示随时间规律变化的水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=0时，拉力大小为F0；线框的ad边与磁场边界MN重合时，拉力大小为3F0。则下列判断错误的是A 线框的加速度为 B线框的ad边出磁场时的速度为C线框在磁场中运动的时间为 D磁场的磁感应强度为10x-y平面内，在
7、y0的区域存在垂直xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。abcd为半径为R的闭合圆形铝线圈，圆心的坐标为(0, 0.5R),通有方向为abcda的恒定电流，线圈竖直放置，此时线圈恰好静止。重力加速度为g.下列能使线圈的加速度大小瞬间变为g的是A 仅将磁感应强度大小改为2B B仅将线圈以y轴为轴转90C仅将线圈x轴为轴转180 D仅将线圈向下移至圆心位于原点11如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上下列说法正确的是A 粒子进入磁场时的速率v B粒子在磁场中运动的时间tC粒子在
8、磁场中运动的轨道半径r D若容器A中的粒子有初速度，则粒子仍将打在照相底片上的同一位置12如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度HP以及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度做匀速直线运动，时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度做匀速直线运动，重力加速度为g，下列说法中正确的是A当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为B导线框两次匀速运动的速度之比C
9、从到的过程中，导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少D从到的过程中，有机械能转化为电能13如图所示，在水平面（纸面）内有三根相同的金属棒ab、 ac和MN,其中ab、 ac在a点接触，构成“V字型导轨。导轨所在空间存在垂直于纸面的匀强磁场。用力使MN从a点由静止开始做匀加速直线运动，运动中MN始终与bac的角平分线垂直且和导轨保持良好接触， MN与ab、 ac的交点分别为P、Q。关于回路中的电流i及P、Q间的电压绝对值U与时间t的关系图线，下列可能正确的是第II卷（非选择题，共48分）二、实验题： （本题2小题，共13分。）14（6分）如图1所示为一位同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图
10、。(1)该同学先用一直流电压表粗测电源的电动势，已知所接的电压表量程为015V，其示数如图2所示，则电压表的读数为_V。(2)根据图1电路图实验，在某次实验时毫安表的示数如图3所示，其读数为_mA。(3)若在操作过程中同时读取电流与电阻箱阻值的读数，当电阻箱为R1=150时，电流表读数为I1=50mA，当电阻箱为R2=200时，电流表读数为I2=40mA，则电源的电动势E=_V，内阻r=_。（结果保留两位有效数字）15（7分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：（1）用刻度尺量出圆柱体长度为L，用螺旋测微器测出其直径D如图所示，则D=_mm（2）若用多用电表的欧姆挡粗测圆柱体
11、的电阻机械调零、欧姆调零后，选择“100”倍率进行测量，发现表针偏转角度很大，正确的判断和做法是_A被测电阻值很大 B被测电阻值很小C为了把电阻值测得更准一些，应换用“1k”挡，重新欧姆调零后再测量D为了把电阻值测得更准一些，应换用“10”挡，重新欧姆调零后再测量（3）现选择多用电表的合适档位，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图1，则该电阻的阻值约为R=_（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程04mA，内阻约50）； 电流表A2（量程010mA，内阻约30）电压表V1（量程03V，内阻约10k）； 电压表V2（量
12、程015V，内阻约25k）直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围02k，允许通过的最大电流0.5A）开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图2框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号（5）根据测得量求出圆柱体材料的电阻率_（用所测各物理量的字母表示）。三计算题：（本题共3小题，共35分。）16（10分）某同学自制一电流表，其原理如图所示质量为m的均匀细金属杆MN与两条竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，磁场
13、边界ab的长度为L1，bc的长度为L2，MN的长度为L3，且L3L1当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ad、bc中点连线重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度大小MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g（1）当电流表的示数为零时，求每条弹簧的伸长量；（2）若两轻质弹簧的弹力为零，求金属杆MN中电流的大小和方向；（3）当金属杆中电流方向从M到N时，此电流表测量的最大值是多少？17（12分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒紧贴
14、在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下端距离与时间关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），试求：（1）当时，重力对金属棒做功的功率；（2）金属棒在开始运动的内，电阻R上产生的热量；（3）磁感应强度B的大小。18（13分）如图所示，在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域，电场强度为E=500V/m。x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域，其宽度均为为d1=3cm，相邻两磁场区域的间距为d2=4cm。现将一质量为m=510-13kg、电荷量为q=110-8C的带正电的粒子（不计
15、重力）从y轴上的某处静止释放。（1）若粒子从坐标（0，1.25cm）点由静止释放，求粒子刚刚进入磁场瞬间的速度大小。（2）调节释放点的位置坐标（0，h），要使它经过轴下方时，不会进入第二磁场区，h应满足什么条件？（3）若粒子从坐标（0，5cm）点由静止释放，求粒子自释放到第二次过x轴的时间。高二物理（衔接、普实）参考答案1 D 2D 3D 4A 5D 6C 7A 8C 9C 10AB 11AC 12BD 13AC14、（6分）（1）9.5（1分）（2） 68（1分） （3）10 50 （各2分） 15、（7分）（1）5.695mm-5.697mm （1分） （2）BD（1分） （3）220 （
16、1分） （4）如图；（2分）（5）（2分）16、（10分）【答案】(1) （3分） (2) NM （3分） (3) （4分）（1）设当电流表示数为零时，每条弹簧的伸长量为x，由二力平衡条件得：mg=2kx 所以： （2）弹簧的弹力为零时，金属杆所受安培力应该竖直向上，由左手定则可知，金属杆中的电流方向为：NM由于弹簧的弹力为零，根据mg=BI1L1， 解得： （3）设电流表满偏时通过M到N的电流为Im，此时金属杆到达ab磁场边界，对杆受力分析根据平衡条件得： 解得： 17、（12分）【答案】（1）（3分）；（2）（6分）；（3）（3分）（1）由图象求得时金属棒的速度为时，重力对金属棒做功的功率
17、为。（2）金属棒在开始运动的内，金属棒的重力势能减小转化为金属棒的动能和电路的内能。设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律得，代入解得，由焦耳定律得R中发热，金属棒发热，则，又 ，解得。（3）金属棒匀速运动时所受的安培力大小为，而， ，得到根据平衡条件得，则有，代入解得。18、（13分）（1）5102m/s（3分）；(2)1.810-2m（3分）；（3）3.5710-4s（7分）；解：（1）由 得到 (2)粒子经电场加速，经过轴时速度大小为，满足： 之后进入下方磁场区，依据题意可知运动半径应满足又由 得 由以上三式可得： （3）当粒子从的位置无初速释放后，先在电场中加速，加速时间为满足解得进入磁场的速度大小为，圆周运动半径为 解得 解得 根据粒子在空间运动轨迹可知，它最低能进入第二个磁场区它在磁场区共运动时间为半个圆周运动的时间 它经过第一无磁场区时运动方向与轴的夹角满足： 所以它在无磁场区的路程 无磁场区运动时间 总时间
