www.ks5u.com北京新學(xué)道臨川學(xué)校2019-2020學(xué)年度第一學(xué)期期末考試高二物理試卷一、單選題（本題共8題，每小題3分，共24分.）1．如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示．則（    ）A．a一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a的速度將減小，b的速度將增加C．a的加速度將增加，b的加速度將減小D．兩個粒子的電勢能都減小2．位于A、B處的兩個帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢線，則（　?。?/span> A．a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢能不改變  3很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒 的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在 圓筒中的運(yùn)動速率(       )A．均勻增大 B．先增大，后減小 C．逐漸增大，趨于不變 D．先增大，再減小，最后不變 4．如圖所示，線圈兩端與電阻和電容器相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的 條形磁鐵，磁鐵的 S 極朝下。在將磁鐵的 S 極插入線圈的過程中(       )A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由 a 到 b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由 b 到 a，線圈與磁鐵相互排斥 C．電容器的 B 極板帶正電，線圈與磁鐵相互吸引D．電容器的 B 極板帶負(fù)電，線圈與磁鐵相互排斥5．如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌 MN 和 PQ 之間接有定值電阻 R，導(dǎo)體棒 ab 長為 L 且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)使導(dǎo)體棒 ab 勻速向右運(yùn)動， 下列說法正確的是(       )A．導(dǎo)體棒 ab 兩端的感應(yīng)電動勢越來越小 B．導(dǎo)體棒 ab 中的感應(yīng)電流方向是 a→b C．導(dǎo)體棒 ab 所受安培力方向水平向右 D．導(dǎo)體棒 ab 所受合力做功為零6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一細(xì)金屬圓 環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 變化，先按圖所示的 Oa 圖線變化，后 來又按 bc 和 cd 變化，令 E1、E2、E3 分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，I1、I2、 I3 分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是(       )  A．E1＜E2，I1 沿逆時針方向，I2 沿順時針方向 B．E1＜E2，I1 沿順時針方向，I2 沿逆時針方向 C．E2＜E3，I2 沿逆時針方向，I3 沿順時針方向 D．E2＝E3，I2 沿逆時針方向，I3 沿順時針方向7．如圖所示，金屬棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑導(dǎo)軌上，在 ef 右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場 B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在 ef 左側(cè)的無磁場區(qū)域 cdef 內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán) L， 圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒 ab 在水平恒力 F 作用下從磁場左邊界 ef 處由靜止開始向 右運(yùn)動后，下列有關(guān)圓環(huán)的說法正確的是(       )A．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢 B．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢 C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢 D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢8．如圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B，方向分別垂直于光滑水平桌面 向下和向上的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度均為 L?，F(xiàn)有一邊長為L 的正方形線框 abcd，在外力作用下，保持 ac 垂直磁場邊緣，并以沿 x 軸正方向的速度水平勻速地通過磁場區(qū)域，若以逆時 針方向為電流正方向，下圖中能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖是(????????????? )      二．多選題共3題每題3分9．將一條形磁鐵從相同位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入，第二次快速插入，兩次插入過程中不發(fā)生變化的物理量是( ) A．磁通量的變化量B．磁通量的變化率 C．感應(yīng)電流的大小 D．流過導(dǎo)體某橫截面的電荷量10．如圖所示，兩個同心金屬環(huán)水平放置，半徑分別為 r 和 2r，兩環(huán)間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 為 B、方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場，在兩環(huán)間連接有一個電容為 C 的電容器，a、b 是電容 器的兩個極板。長為 r 的金屬棒 AB 沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以 角速度ω做逆時針方向(從垂直環(huán)面向里看)的勻速圓周運(yùn)動。則下列說法正確的是(      )A．金屬棒中有從 A 到 B 的電流B．電容器 a 極板帶正電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為 11．半徑為 r 帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線， 分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為 d，如圖甲所示，有一變化的 磁場垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，變化?guī)律如圖乙所示。在 t＝0 時刻平行板 之間的中心位置有一電荷量為＋q 的粒子由靜止釋放，粒子的重力不計，平行板電容器的充、 放電時間不計，取上板的電勢為零。則以下說法中正確的是(????????????? )A．第 2s 內(nèi)上極板為正極B．第 2s 末粒子回到了原來位置C．第 2s 末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為 (V/m)D．第 4s 末粒子的電勢能為J  三，實(shí)驗(yàn)12．(10分)某學(xué)習(xí)小組擬研究一個標(biāo)有“3.6V，1.8W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：A．電流表A：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；[來源:Zxxk.Com]B．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ；C．滑動變阻器R：阻值范圍0～10Ω；D．學(xué)生電源E：電動勢為4V，內(nèi)阻不計；E．開關(guān)S及導(dǎo)線若干．(1)該學(xué)習(xí)小組中的甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，請按照圖甲所示的電路圖幫甲同學(xué)將圖乙中的實(shí)物圖連接起來___________．(2分)(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測量結(jié)果．于是又從實(shí)驗(yàn)室找來一量程為Ig＝100μA、內(nèi)阻Rg＝1000 Ω的靈敏電流計，想把該靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表，則需串聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻．(2分)(3)甲同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計讀數(shù)I2如表所示：I1(A)00.190.30[來源:學(xué).科.網(wǎng)]0.370.430.460.480.49I2(μA)010[來源:Z,xx,k.Com]20[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]3040506070請在圖丙中的坐標(biāo)紙上畫出I1－I2圖線______．(4分)　  (4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為________W．(2分)已知電源的電動勢為E′＝3.0 V，內(nèi)阻r＝1.5Ω，定值電阻R0＝4.5 Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)三、解答題13．8分)如圖甲所示，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距 L＝0.5m，左端 接有電阻 R＝3Ω，豎直向下的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo) x 的變化關(guān)系如圖乙所示．開始導(dǎo) 體棒 CD 靜止在導(dǎo)軌上的 x＝0 處，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力，使導(dǎo)體棒以 1m/s2 的加速 度沿 x 軸勻加速運(yùn)動。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為 2kg，電阻為 2Ω，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電 阻不計。求：(1)拉力隨時間變化的關(guān)系式；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動到 x＝4.5m 處時撤掉拉力，此時導(dǎo)體棒兩端的電壓；此后電阻 R 上產(chǎn)生 的熱量。  14．8分)如圖所示，兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌 AB、CD 與水平面成θ角放置，兩導(dǎo) 軌間距為 L，A、C 兩點(diǎn)間接有阻值為 R 的定值電阻。一根質(zhì)量為 m、長也為 L 的均勻直金屬 桿 ef 放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向 垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，金屬桿 ef 的電阻為 r，其余部分電阻不計?，F(xiàn) 讓 ef 桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。(1)求 ef 桿下滑的最大速度 vm；(2)已知 ef 桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，ef 桿沿導(dǎo)軌下滑的距離為 x，求此過 程中定值電阻 R 產(chǎn)生的焦耳熱 Q 和在該過程中通過定值電阻 R 的電荷量 q。 15．(10分)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它揭示了電、磁現(xiàn)象之間的本質(zhì)聯(lián)系。電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，即 E＝n，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。甲圖 乙圖(1)如圖甲所示，把矩形線框 abcd 放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場里，線框平面跟磁感線 垂直．設(shè)線框可動部分 ab 的長度為 L，它以速度 v 向右勻速運(yùn)動。 請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定 律推導(dǎo)出閉合電路的感應(yīng)電動勢 E＝BLv。(2)如圖乙所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌 間距為 L。兩導(dǎo)軌間接有阻值為 R 的電阻。一根質(zhì)量為 m 的均勻直金屬桿 MN 放在兩導(dǎo)軌上， 并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌 和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿 MN 由靜止沿導(dǎo)軌開始下滑。求：①當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為 v(未達(dá)到最大速度)時，通過 MN 棒的電流大小和方向；②導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大速度。  16）8分)如圖所示，間距為 L、電阻不計的足夠長的雙斜面型平行導(dǎo)軌，左導(dǎo)軌光滑，[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]右導(dǎo)軌粗糙，左、右導(dǎo)軌分別與水平面成α、β角，分別有垂直于導(dǎo)軌斜面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度 為 B1、B2 的勻強(qiáng)磁場，兩處的磁場互不影響。質(zhì)量為 m、電阻均為 r 的導(dǎo)體 ab、cd 與兩平行 導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好。ab 棒由靜止釋放，cd 棒始終靜止不動。求：(1)ab 棒速度大小為 v 時通過 cd 的電流大小和 cd 棒受到的摩擦力大小。(2)ab 棒勻速運(yùn)動時速度大小及此時 cd 棒消耗的電功率。  17．10分)如圖所示是一個示波管工作原理圖，電子經(jīng)電壓U1=4.5×103V加速后以速度沿兩極板的中線進(jìn)入電壓U2=180V，間距為d=1.0cm，板長l=5.0cm的平行金屬板組成的偏轉(zhuǎn)電場，離開電場后打在距離偏轉(zhuǎn)電場s=10cm的屏幕上的點(diǎn)，(e=1.6×10－19C，m=0.9×10－30kg)求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度；   （2）射出偏轉(zhuǎn)電場時速度的偏角的正切值；（3）打在屏幕上的側(cè)移位移OP． 18.10分）如圖18所示，兩根相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。在導(dǎo)軌的左端接入阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，可以認(rèn)為MN棒的長度與導(dǎo)軌寬度相等，且金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計空氣阻力。金屬棒MN以恒定速度v向右運(yùn)動過程中，假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B且保持不變，為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E；（2）在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個電源，這時的非靜電力與棒中自由電荷所受洛倫茲力有關(guān)。請根據(jù)電動勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E。（3）請在圖19中畫出自由電荷所受洛倫茲力示意圖。我們知道，洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。那么，金屬棒MN中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢？請結(jié)合圖19中自由電荷受洛倫茲力情參考答案一單選1,D2C3C4B5D      6A7C8B         二多選9ＡＤ　?。保埃拢谩　　　。保保粒茫?/span>三實(shí)驗(yàn)１２．【解析】(1)[1]如圖所示．(2)[2]設(shè)需要串聯(lián)的電阻阻值為Rx，則有:Ig(Rg＋Rx)＝5 V代入數(shù)據(jù)可得Rx＝49 000 Ω.(3)[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以的下圖(4)[4]將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻的一部分，則內(nèi)阻r′＝6 Ω，由此可得路端電壓: 

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