湖北省荆门市龙泉中学2015-2016学年高二上学期期中考试物理试题

龙泉中学2015～2014学年度上学期期中考试高二物理试题本试卷共四大题18小题。总分100分，考试用时100分钟一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。以下各题中仅有一项符合要求）1．如图1所示，若一束电子沿x轴正向移动，则在z轴上某点A的磁场 方向应是（ ）A．沿x轴的正向B．沿y轴的负向C．沿y轴的正向D．沿z轴的负向2．下列说法正确的是（ ）A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力一定对带电粒子不做功3．两个质子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。设r1、r2为这两个质子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（ ）A．r1≠r2，T1＝T2 B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1＝r2，T1≠T2 4．如图2所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是（ ）A．ab顺时针旋转 B．a端向外，b端向里旋转 C．ab逆时针旋转 D．a端向里，b端向外旋转5．在磁感应强度为B、方向如图3所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为（ ）A．1∶3，a→b B．3∶1，b→aC．3∶1，a→b D．1∶3，b→a6．如图4所示，在一个左右延伸很远的上、下有界的匀强磁场上方有一闭合线圈，设重力加速度大小为g，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中（ ）进入磁场和离开磁场，加速度都小于gB．进入磁场时加速度大于g，离开时小于gC．进入磁场和离开磁场，加速度都大于gD．进入磁场时加速度可能小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g7．如图5所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t＝0，下面所示图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（ ）8．如图6所示，虚线框和实线框在同一水平面内。虚线框内有矩形匀强磁场区，矩形的长是宽的2倍。磁场方向垂直于纸面向里。实线框abcd是一个正方形导线框。若将导线框以相同的速率匀速拉离磁场区域，第一次沿ab方向拉出，第二次沿ad方向拉出，两次外力做的功分别为W1、W2，则（ ） A．W2＝W1B．W2＝2W1 C．W2＝4W1D．W2＝8W1二多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。以下各题中有多项符合要求，全对得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分）9．如图7所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（ ）A．若改为电荷量－q的离子，将往上偏（其它条件不变）B．若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C．若改为电荷量＋2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D．若速度方向变为图示的反方向，将往下偏（其它条件不变）．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极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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8所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列做法中正确的是（ ）增大偏转磁场的磁感应强度 B．增大加速电场的电场强度　　C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离11．如图9所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中有感应电流的是（　 　 ）A．将电键突然断开的瞬间B．通电过程中，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电过程中，使变阻器的滑片P作加速移动D．线圈中通以恒定的电流12．图10-a是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R。图14-b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像，下列说法中正确的是（ ）A．甲图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况三实验题（本大题共2小题，第13题6分，第14题8分，共14分）13．（6分）如图11所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端挂有匝数为n的矩形线框abcd， bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小设为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图11所示。开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小是x，位移的方向________，用此实验装置测出B＝　　　　　　　。14．（8分）在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材如图12，且部分实验电路已用导线连好。（1）请用实线将剩余电路连接完好（2）将线圈A插入线圈B中，断开电键的瞬间，两线圈中电流绕行方向 （填“相同”或“相反”）（3）若线圈A中电流方向为顺时针（俯视），则当变阻器的滑片p向左移动时，B线圈的两个端， （填“M”或“N”）端电势较高。 图12四计算题（本大题共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，答案中必须明确写出数值和单位。）15．（10分）如图13所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分及接触电阻不计，匀强磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为?，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。16．（10分）如图14所示，处于光滑水平面上的矩形线圈边长分别为L1和L2，电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程。求：（1）拉力大小F；（2）拉力的功率P；（3）拉力做的功W；（4）线圈中产生的电热Q；（5）通过线圈某一截面的电荷量q。17．（12分）如图所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向外，大小为B，沿x轴放置一个垂直于xoy平面的较大的荧光屏，P点位于荧光屏上，在y轴上的A点放置一放射源，可以不断地以平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m，电荷量为+q的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上，能在屏上形成一条亮线，P点处在亮线上，已知OA=OP=L.求：（1）若能打到P点，则粒子速度的最小值为多少（2）若能打到P点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少 图1518．（14分）图1两光滑轨道相距L=0.5m，固定在倾角为的斜面上，轨道下端连入阻值为R=4Ω的定值电阻，整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，一质量m=0.1?的金属棒MN从轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑，金属棒沿轨道下滑x=30m后恰达到最大速度（轨道足够长），在该过程中，始终能保持与轨道良好接触。（轨道及金属棒的电阻不计）（1）金属棒下滑过程中,M、N哪端电势高.（2）求金属棒下滑过程中的最大速度v.（3）求该过程中回路中产生的焦耳热Q.龙泉中学2015～2015学年度上学期期中考试高二物理答案及评分标准123456789101112C D A B A D C B BD AC ABC BC一、二 选择题答案(24+16=40分）三．实验题（6+8=14分）13. 向下（4分）14.（1）如图（2分） （2）相同（3分） （3）N （3分）四．计算题（10+10+12+14=46分）15.（10分）解：棒受力分析图如图所示由闭合电路欧姆定律①----（2分） 由安培力公式②----（2分）由共点力平衡条件? ＝Ff③ ----（2分） FN＋F cos ? ＝mg④ ----（2分）整理得 ----（1分） FN＝mg－ ----（1分）16.（10分）v，I＝，F＝BIL2， ∴F＝----（2分）[]（2）拉力的功率P＝Fv＝ ----（2分）（3）拉力做功W＝FL1＝ ----（2分） （4）根据功能关系Q＝W＝ - ---（2分）（5）通过导体横截面的电量q＝I?t＝t＝----（2分）（12分）L/2 ----- （2分）得粒子的最小速度为 v=qBL/2m ---（2分）粒子在磁场中运动的周期 T=2R /V -- （2分）[]当粒子在磁场中做圆周时运动时间最长 --（2分） 得 t= ---（2分）18.（14分） ---------（1分）根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流强度 I=E/R ------（1分） []金属棒所受安培力F为 F=BIL ----（1分）对金属棒，根据平衡条件列方程 mgsin=Fcos ------------ （2分）联立以上方程解得 v=15m/s --------------（2分）(3)根据能量守恒 --------------（3分） 代入数据解得 --------------（2分） ！（www.湖北省荆门市龙泉中学2015-2016学年高二上学期期中考试物理试题
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