江苏省海安市南莫中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试卷

江苏省海安市南莫中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试卷

高二物理试题（选修）‎ 考试时间90分钟，总分100分 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1.地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，其中M，N是关于ab对称两点，L是赤道上的点，下列说法的正确的是（ 　）‎ A.只有地球表面有磁场 B.M、N两点磁感应强度相同 C.地磁场的两极跟地理南北极不重合 D.通电导线放在L处收到的磁场力一定比放在N点小 ‎2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是（ ）‎ A. 矩形线圈平行于磁场向右平移 B. 矩形线圈垂直于磁场向右平移 C. 矩形线圈绕水平轴OO′匀速转动 D. 矩形线圈绕竖直轴OO′匀速转动 P x y Q R ‎3. 如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r，I为通电导线的电流强度，r为距通电导线的距离的垂直距离，K为常数；则R受到的磁场力的方向是（ ）‎ A. 垂直R，指向y轴负方向 ‎ B. 垂直R，指向y轴正方向 C. 垂直R，指向x轴正方向 ‎ D. 垂直R，指向x轴负方向 ‎4. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ）‎ A. 减小球对手作用力的冲量 B. 减小球的动量变化率 C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量 ‎5.如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. D. ‎ ‎6.如图所示，在磁感应强度为B，范围足够大的水平匀强磁场内，固定着倾角为θ的绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为－q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ.设滑动时电荷量不变，在小物块上滑过程中，其加速度大小a与时间t的关系图象，可能正确的是(　 ) ‎ 二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7．如图所示，两个质量相同的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下，到达斜面底端的过程中，两物体相同的物理量为（　 　）‎ A. 重力的冲量 B. 重力所做的功 C. 到达底端时的动量 D. 到达底端的动能 ‎8.回旋加速器的核心部分如图所示，两个D形盒分别与交变电源的两极相连。下列说法正确的是（ ）‎ A. D形盒之间电场力使粒子加速 B. D形盒内的洛伦兹力使粒子加速 C. 增大交变电压的值，最终获得的速率v增大 D. 增大磁感应强度，最终获得的速率v增大 ‎9.如图，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的（ 　）‎ A. 安培力大小为BIL B. 安培力大小为BILsinθ C. 摩擦力大小为BILsinθ D. 支持力大小为mg—BILcosθ ‎10.‎ 如图，小车静止于光滑水平面上，A端固定一轻质弹簧，B端粘有橡皮泥。木块C放在小车上，用细线将C连接于小车的A端并使弹簧压缩。现烧断细线，C离开弹簧后向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起。该过程中整个系统( )‎ A.动量守恒 B.机械能守恒 ‎ C.最终处于静止状态 D.最终一起向右匀速运动 三、 简答题：本题(第11、12题)，共计16分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎11.电磁感应现象是人类在电磁学研究领域的一大跨越，阅读完成下列问题 ‎（1）发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（ ▲ ）‎ A.安培 B.楞次 C.法拉第 D.奥斯特 ‎（2）图为探究感应电流的产生与方向的实验装置 ①将图中所缺的导线补接完 ▲ ；‎ ②如果在闭合电键时发现灵敏电流计指针向右偏了一下,那么合上电键后 ▲ ‎ A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针会向右偏一下 B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧 C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向右偏转一下 D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向左偏转一下 ‎(3)某同学从网上购买一强磁铁但该磁铁两端没有标注N、S极,为了确定该磁铁的N、S极进行了下面的实验先用一节干电池与电流计试触，发现电流计红接线柱与干电池“+"连接,黑接线柱与“-”‎ 试触时，电流计指针向左偏转。当图中强磁铁向下靠近螺线管时,此时电流计指针向右偏转则该强磁铁下端为 ▲ 极(填N、S或不能确定) ‎ ‎12.某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，在气垫导轨上有两个滑块，滑块上安装相同的遮光条，让滑块A碰撞静止的B．碰前光电门1遮光时间为t1，碰后光电门1的遮光时间为t2，光电门2的遮光时间为t3，‎ ‎（1）要验证动量守恒，还需要测量哪些物理量： ▲ （写出物理量及对应字母）‎ ‎（2）需要验证碰撞前后动量守恒的表达式为 ▲ （用题中字母表示）‎ ‎（3）造成此实验误差的主要原因有：（ ▲ ）‎ A．导轨安放不水平 B．小车上挡光条倾斜 C．两小车质量不相等 D．两小车碰后可能粘在一起 ‎（4）若要进一步验证此碰撞是弹性碰撞，则要验证的表达式为 ‎ ▲ 。‎ ‎ ‎ 四、 计算题：本题共4小题，共计50分．解答时请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，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎13.(12分）如图，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，某时刻物体A获得一大小为的水平初速度开始向右运动。已知物体A的质量为m，物体B的质量为2m，求：‎ ‎(1)弹簧压缩到最短时物体B的速度大小；‎ ‎(2)弹簧压缩到最短时的弹性势能；‎ ‎(3)从A开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对A的冲量大小及方向。‎ ‎14.（12分） 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为3L的正方形范围内,有一个匝数为N，每匝电阻为R、ad边长为L,ab边长为2L的长方形导线框abcd，此线框沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场，如图所示,从ab进入磁场时开始计时. ‎ ‎（1）画出穿过磁场过程中,线框中的磁通量随时间变化的图象。‎ ‎（2）判断穿过磁场过程中感应电流的方向，若产生的感应电流的大小为I，求出线框受到安培力的大小和方向。‎ ‎（3）若产生的感应电流的大小为I，求穿过磁场整个过程中产生的热量。‎ ‎15.（12分）如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁，,磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向，,与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的刻，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针所指刻度可表示电流大小。‎ ‎（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少?(重力加速度为g)‎ ‎（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接?若k=2.0N/m，ab=0.20m，bc=0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是多少?（不计通电时电流产生的磁场的作用)‎ ‎（3）若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?‎ ‎ ‎ ‎ ‎ O y/cm E ‎10‎ A ‎600‎ x/cm ‎20‎ ‎300‎ ‎16.(14分）在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴正方向成600，大小为E=4.0×105N/C；y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s，由x轴上的A点(10cm，0)沿与x轴正方向成300斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场.已知质子质量近似为m=1.6×10-27kg，电荷q=1.6×10-19C，质子重力不计.求:‎ ‎(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.‎ ‎(2)质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间.(取3.14，本问计算结果保留3位有效数字)‎ ‎(3)质子第三次到达y轴的位置坐标.(本问计算结果保留根号 高二物理参考答案（选修）‎ 一、 单项选择题（单选每小题3分，共18分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ C D A B B C 二、多项选择题（每小题4分，共16分）‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ BD AD AC AC 三、简答题：本题(第13、14题)，共计16分．请将解答填写在相应的位置．‎ 13、 ‎（8分）（1） C ‎ (2) ① ‎ ② AD (3) ‎ N ‎ 14、 ‎（8分）（1）A,B的质量m1 ,m2‎ ‎（2）m1/t1=m2/t3-m1/t2‎ （2） AB （3） m1(1/t1）2=m1（1/t2）2+m2（1/t3）2‎ 四、计算题：本题共4小题，共计50分．‎ ‎15.（12分）(1)弹簧压缩到最短时，A和B共速，设速度大小为v，由动量守恒定律有 ‎ （3分） 得 （1分）‎ ‎(2)对A、B和弹簧组成的系统，由功能关系有 ‎ （3分）得 （1分）‎ ‎(3)对A由动量定理得 ‎（2分） 得 （1分）方向向左（1分）‎ 16. ‎（12分）‎ (1) 如图所示（ 时间段2分，最大磁通量1分，图线走势1分 ）‎ (2) 进入，逆时针感应电流，磁场中，无感应电流产生 离开，顺时针感应电流（2分）‎ 安培力方向向左，大小为F=2NBIL（2分）‎ ‎（3）t=2L/V(2分） Q=NI2R(2L/V)2（2分）‎ ‎17.（12分） ① .② (4分）‎ ‎(2)为使电流表正常工作，金属棒MN的安培力必须向下，因此M端应接正极．（2分）‎ 设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im，则有③ ‎ 联立②③并代入数据得．④ （2分）‎ ‎(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有⑤（ 2分）‎ 由①⑤式得：⑥ 代入数据得： （2分）‎ O y/cm ‎10‎ A ‎600‎ x/cm ‎20‎ ‎300‎ C D ‎18.(14分）(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动，根据 牛顿第二定律有： 得（4分）‎ ‎(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为300，‎ 且半径恰好等于OA，质子做圆周运动的周期为:‎ 质子从出发运动到第一次到达y轴的时间为:（2分）‎ 质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同，在电场中先做匀减速运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，设质子在电场中运动的时间为t2，根据牛顿第二定律有:‎ ‎，得（2分）‎ 因此质子从开始运动到第二次到达y轴的时间为:.（1分）‎ (1) 质子再次进入磁场时，速度的方向与电场的方向相同，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，到达y轴的D点.由几何关系得CD=2Rcos300（2分）‎ 第二次到达y轴的位置为（3分）‎