甘肃省武威第一中学2020学年高二物理下学期第一阶段考试试题

甘肃省武威第一中学2020学年高二物理下学期第一阶段考试试题

武威一中2020年春季学期第一次考试 ‎ 高二年级物理试卷 一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题目要求，每小题5分，共10小题50分）‎ ‎1．关于磁感应强度的说法正确的是(　　)‎ A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大 B．由B＝可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比 C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 ‎2．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是(　　)‎ A．N极竖直向上　　　　　 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 ‎3．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　)‎ A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 ‎4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是(　　)‎ A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关 C．D形金属盒内也有电场 D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子 ‎5．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E．从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断错误的是(　　)‎ A．这三束负离子的速度一定不相同 B．这三束负离子的比荷一定不相同 C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b D．若这三束离子改为带正电而其他条件不变，则仍能从d孔射出 ‎6．‎ 在空间某一区域里，有竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，且两者正交．有两个带电油滴，都能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则两油滴一定相同的是(　　)‎ A．带电量　　　　　　 B．运动周期 C．运动半径 D．运动速率 ‎7．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ．在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)‎ A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)‎ ‎8．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是(　　)‎ A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．电阻R两端的电压随时间均匀增大 C．线圈电阻r消耗的功率为4×10－4 W D．前4 s内通过R的电荷量为4×10－4 C ‎9．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，cd间、de间、cf间分别接阻值为R＝10 Ω的电阻．一阻值为R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是(　　)‎ A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．cd两端的电压为1 V C．de两端的电压为1 V D．fe两端的电压为3 V ‎10．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　)‎ A．由于穿过圆盘的磁通量不变，故没有感应电流产生 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 二、多项选择题（每小题6分，共4小题24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不选的得0分，请将所选选项涂到答题卡上，答在试卷上无效）‎ ‎11．导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子。现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子。如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与长方体的前后侧面垂直。长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为UM、UN，则该种材料(　　)‎ A．如果是P型半导体，有UM>UN B．如果是N型半导体，有UMUN ‎12．如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力，g取10 m/s2．则下列说法正确的是(　　)‎ A．木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动 B．滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动 C．最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s的匀速运动 D．最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s的匀速运动 ‎13．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是(　　)‎ A．感应电流方向是N→M　　 B．感应电流方向是M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右 ‎14．如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)‎ A．P、Q将相互靠拢　　　　　 B．P、Q将相互远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g 三、计算题（共2小题26分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．（12分）如图，一长为L＝10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为B＝0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为E＝12 V的电池相连，电路总电阻为R＝2 Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量为Δl1＝0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了Δl2＝0.3 cm．重力加速度大小取10 m/s2．判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．‎ ‎16．（14分）如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距为L1＝0.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2＝0.8 m，整个闭合回路的电阻为R＝0.2 Ω，磁感应强度为B0＝1 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad棒通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m＝0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以＝0.2 T/s的变化率均匀地增大．求：‎ ‎(1)金属棒上电流的方向；‎ ‎(2)感应电动势的大小；‎ ‎(3)物体刚好离开地面的时间(g取10 m/s2)．‎ 武威一中2020年春季学期阶段性考试 高二年级物理答案 一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题目要求，每小题5分，共10小题50分）‎ ‎1．D 2．C 3．D. 4．A 5．A ‎6．B 7．A 8．C. 9．B 10．B.‎ 二、多项选择题（每小题6分，共4小题24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不选的得0分）‎ ‎11．CD 12．BD 13．AC 14．AD 三、计算题（共2小题26分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15．（12分）‎ 解析：依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下． （2分）‎ 开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl1＝0.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得 ‎2kΔl1＝mg ① （2分）‎ 式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小．‎ 开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为 F＝IBL ② （2分）‎ 式中，I是回路电流，L是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了Δl2＝0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得 ‎2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F ③ （2分）‎ 由欧姆定律有 E＝IR ④ （2分）‎ 式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻．‎ 联立①②③④式，并代入题给数据得m＝0.01 kg. （2分）‎ 答案：安培力的方向竖直向下，金属棒的质量为0.01 kg ‎16．（14分）‎ 解析：(1)由楞次定律可以判断出金属棒上的电流方向是由a到d. （2分）‎ ‎(2)由法拉第电磁感应定律得：‎ E＝＝S＝0.08 V. （4分）‎ ‎(3)物体刚要离开地面时，其受到的拉力F＝mg，而拉力F又等于棒所受的安培力，‎ 即mg＝F安＝BIL1 （2分）‎ 其中B＝B0＋t， （2分）‎ I＝， （2分）‎ 解得t＝5 s. （2分）‎ 答案：(1)由a到d　 (2)0.08 V　 (3)5 s