2018-2019学年湖北省华中师范大学第一附属中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

2018-2019学年湖北省华中师范大学第一附属中学高二上学期期末考试物理试题 Word版

华中师大一附中2018—2019学年度上学期期末考试 高二年级物理试题 时限：90分钟 满分：110分 一、 选择题(本题共50分，在给出的四个选项中，第1-6小题只有一项是正确的，第7-10小题有多个选项是正确的，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1.下列说法中正确的是 A.奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究 B.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 C.楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体 D.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律 ‎2.如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b是两导线之间的中点，b、d的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是 A.a点　　B.b点　　C.c点　　D.d点 ‎3.如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可忽略不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上或断开时 A.合上S时，B灯立即亮起来，并保持亮度不变 ‎ B.断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭 ‎ C.断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，且通过A灯泡的电 流方向与原电流方向相反 D.断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭 ‎4.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒PQ固定不动，金属棒MN可自由移动，下列说法正确的是 A.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，PQ受到的磁场力水平向左 B.当MN在外力的作用下向左减速运动时，PQ受到的磁场力水平向左 C.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端 D.当MN在外力的作用下向左加速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端 ‎5.自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为，峰值为Um，下列说法正确的是 A.车速越快，脉冲的峰值Um越大 B.车速越快，脉冲的宽度越大 C.车速为 D.车速为 ‎6.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上。两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变。已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2。下列说法正确的是 A.若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化 B.若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为 C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为 D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数 ‎7.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，，，则下列说法正确的是 A.开关S闭合时，电流表示数为 B.开关S断开时，电压表示数为 C.开关S从从断开到闭合时，电压表示数增大 D.开关S从从断开到闭合时，电流表示数增大 ‎8.一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形导线框的边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的轴，且坐标原点在磁场的左边界上，时刻使线框从静止开始沿轴正方向匀加速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在t1、t2、t3时刻所对应的位移分别是L、‎2L、‎3L，下列关于感应电流或导线框的电功率随时间或位移的变化规律正确的是 ‎ D.‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎9.如图所示，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为‎2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)。下列说法正确的是 A.磁场方向一定是垂直平面向里 B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为 C.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区 D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区 ‎10.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面。整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地 时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则 A. B. C． D.‎ 二、实验题（14分）‎ ‎11．在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路：‎ ‎ ‎ ‎（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；‎ ‎（2）螺线管A放在B中不动，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；‎ ‎（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转； ‎ ‎（4）螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。‎ ‎12．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为。‎ ‎（1）下列说法正确的是： ‎ A. 该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响 B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响 C. 如果想增大，可以把磁铁的N极和S极对调 D. 如果想减小，可以把接入电路的导体棒从①、④两端换成②、③两端 ‎（2）若把电流为且接通②、③时，导体棒受到的安培力记为；则当电流减半且接通①、④时，导体棒的安培力为： ‎ 三、计算题（本题共4小题，共46分。解答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能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）‎ ‎13．如图所示,匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈共匝，线圈总电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，转速为，外电路中的电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行，求：‎ ‎（1）线圈转动一周产生的总热量Q；‎ ‎（2）从图示位罝开始线圈转过周的时间内通过R的电荷量q。‎ ‎14．如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计，导体棒ab的质量，电阻，与导轨接触良好，电源电动势，内阻，电阻，外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成角，ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，g取，ab处于静止状态。求：‎ ‎（1）ab受到的安培力大小和方向；‎ ‎（2）重物的重力G的取值范围。‎ ‎15．坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射带正电的同种粒子，速度大小都是v0，在的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为该种粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。ab为一块很大的平面感光板，放置于处，如图所示，观察发现此时恰无粒子打到板上，不考虑粒子的重力。‎ ‎（1）求粒子刚进入磁场时的速度大小；‎ ‎（2）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）若将ab板向下平移距离时，刚好能使所有的粒子均能打到板上，求向下平移的距离。‎ ‎16．如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量为，滑块与地面间的动摩擦因数为，线圈ab边长度为，线圈ad边长度为，线圈的总电阻为。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示。时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度水平向右做匀速直线运动。已知ab边到磁场下边界的距离，时线圈ab边恰好完全进入磁场，取，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）线圈进入磁场的过程中两点间的电势差；‎ ‎（2）内整个线圈所产生的焦耳热Q；‎ ‎（3）内外力F所做的功。‎