广州市高二上学期物理期末考试试卷 D卷(模拟)

广州市高二上学期物理期末考试试卷 D卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单项选择题 (共15题；共30分)
1. （2分）关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（）
A . 磁场看不见、摸不到，但在磁体周围确实存在着磁场；而磁感线是一种假想曲线，是不存在的
B . 磁场对放入其中的磁体产生力的作用，当其中没放入磁体时，则无力的作用，也就不存在磁场
C . 在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场
D . 磁体周围的磁感线是从磁体北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出来
2. （2分）已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B= （k为常数，r为某点到直导线的距离）。

如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流，O点到两导线的距离相等。

现测得O点的磁感应强度的大小为。

则甲导线单位长度受到的安培力大小为（）
A .
B .
C .
D .
3. （2分） (2017高二上·金华期中) 如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与通电直导线
共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）
A . 逐渐减小
B . 逐渐增大
C . 保持不变
D . 不能确定
4. （2分）图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）
A . ①③
B . ②③
C . ①④
D . ②④
5. （2分） (2016高二上·扬州期中) 如图所示，在长直导线A通电后，小磁针静止在图示位置，则直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为（）
A . 垂直纸面向里，向上
B . 垂直纸面向里，向下
C . 垂直纸面向外，向上
D . 垂直纸面向外，向下
6. （2分）磁感应强度的单位是（）
A . 韦伯
B . 特斯拉
C . 牛顿
D . 安培
7. （2分） (2018高二上·葫芦岛期末) 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图。

A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，闸刀可绕O在纸面内转动，M、N接电源。

闸刀处于垂直纸面向里，B=0.2T的匀强磁场中，CO间距离10cm。

当闸刀受磁场力为0.3N时，闸刀开关会自动跳开。

以下CO中电流大小和方向能使闸刀开关自动跳开的：（）
A .
B .
C .
D .
8. （2分）如图是三个从O点同时发出的正、负电子的运动轨迹，匀强磁场方向垂直纸面向里，可以判定（）
A . a、b是正电子，c是负电子，a、b、c同时回到O点
B . a、b是负电子，c是正电子，a首先回到O点
C . a、b是负电子，c是正电子，b首先回到O点
D . a、b是负电子，c是正电子，a、b、c同时回到O点
9. （2分） (2017高二上·长春期末) 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放与粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（）
A . a、b一起运动的加速度不变
B . a、b一起运动的加速度增大
C . a、b物块间的摩擦力减少
D . a、b物块间的摩擦力增大
10. （2分） (2017高二上·博野期中) 在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2和v3 ，经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场，这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2和s3 ，则有（）
A . s1＞s2＞s3
B . s1＜s2＜s3
C . s1=s3＞s2
D . s1=s3＜s2
11. （2分） (2016高二上·邗江期中) 如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力．在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t．规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x 变化的关系可能是图中的（）
A .
B .
C .
D .
12. （2分）面积为5×10﹣2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为3×10﹣2T的匀强磁场中，当线圈平面与
磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是（）
A . 3×10﹣4Wb
B . 2×10﹣3Wb
C . 5×10﹣2Wb
D . 1.5×10﹣3Wb
13. （2分） (2015高二下·集宁期中) 竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面，在环的最高点A用铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，如图所示．当摆到竖直位置时，B点的速度为v，则这时AB两端电压的大小为（）
A . 2Bav
B . Bav
C . Bav
D . Bav
14. （2分） (2017高二上·青山期末) 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正．当磁场的磁感应强度B（向上为正方向）随时间t的变化如图2所示时，图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是（）
A .
B .
C .
D .
15. （2分） (2015高二下·银川期中) 如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．则此过程（）
A . 杆的速度最大值为
B . 流过电阻R的电量为
C . 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D . 恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
二、多项选择题 (共5题；共14分)
16. （3分） (2020高二上·吴起期末) 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列相关说法中正确的是（）
A . 甲束粒子带正电，乙束粒子带负电
B . 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C . 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D . 若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3
17. （3分） (2017高二上·石家庄期中) 磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景，其发电原理示意图如图所示．将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S、相距为d 的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g．则以下说法
正确的是（）
A . 上板是电源的正极，下板是电源的负极
B . 两板间电势差为U=Bdv
C . 流经R的电流为I=
D . 流经R的电流为I=
18. （3分） (2018高二下·南平期末) 如图所示，、是完全相同的的两个小灯泡，为自感系数很大的线圈，其直流电阻等于灯泡电阻。

闭合开关，电路稳定时，灯恰能正常发光。

则（）
A . 开关闭合时，、两灯同时亮
B . 开关闭合，电路稳定时，灯熄灭
C . 开关断开时，两灯都会闪亮一下再她灭
D . 开关断开时，灯灯丝不可能被烧断
19. （2分）如图所示，多匝线圈和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为R，开关S开启，电路中的电流为I0 ，现将S闭合，于是线圈中产生自感电动势，此自感电动势（）
A . 有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小为零
B . 有阻碍电流的作用，最后总电流小于I0
C . 有阻碍电流增大的作用，因而电流保持I0不变
D . 有阻碍电流增大的作用，但电流还是要增大到2I0
20. （3分） (2019高二上·张家口月考) 如图所示，环形导线水平放置，圆心为O，在O点正上方某一位置1由静止释放一块条形磁铁，磁铁加速穿过环形导线到达与位置1关于圆心O对称的位置3，位置2表示磁铁中线刚好到达圆心O时．则下列说法正确的是（）
A . 从位置1到位置2，环形导线中有顺时针方向（俯视）的感应电流
B . 从位置1到位置2，环形导线有收缩的趋势
C . 从磁铁完全穿过环形导线至到达位置3，环形导线有扩张的趋势
D . 设磁铁在位置1时的加速度为a1,磁铁在位置3时的加速度为a3 ，则a1=a3
三、实验题 (共2题；共17分)
21. （9分）根据所学知识完成题目：
（1）以下有关高中物理实验的一些描述中，正确的是
A . 在“研究平抛运动”实验中，需要用重锤线确定竖直方向
B . 在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中应直接将纯油酸滴入水中
C . 在“用单摆测定重力加速度”实验中，如果摆长测量无误．测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N﹣1
D . 在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要用天平测物体的质量
E . 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，导电纸上形成的是两等量异种点电荷的静电场．
（2）某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材：
A．多用电表B．电压表Vl，量程3V，内阻约5kΩC．电压表V2，量程15V，内阻约25kΩD．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω
E．电流表A2，量程3A，内阻约0.04ΩF．电源，电动势E=4.5V
G．滑动变阻器Rl，最大阻值5Ω，最大电流为3A
H．滑动变阻器R2，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A I．电键S、导线若干
①在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用________欧姆挡；
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是________Ω；
③在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________．（填器材前面的字母代号）
④画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图________．
22. （8分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻。

实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量，他用到的实验器材有：
待测水果电池组（电动势约，内阻约）、双向电压表（量程为，内阻约为）、电阻箱（）、滑动变阻器（），一个单刀双掷开关及若干导线。

（1）该同学按如图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻。

请完善测量电压表内阻的实验步骤：
①将的滑动触头滑至最左端，将拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；
②调节的滑动触头，使电压表示数达到满偏；
③保持________不变，调节，使电压表的示数达到________；
④读出电阻箱的阻值，记为，则电压表的内阻 ________。

（2）若测得电压表内阻为，可分析此测量值应________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（3）接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关拨至________（选填“1”或“2”）位置，将的滑动触片移到最________端，不再移动；
②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；
③重复步骤②，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。

（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为，作出图象，则可消除系统误差，如图所示，其中纵截距为，斜率为，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________。

四、计算题 (共4题；共55分)
23. （15分） (2017高一下·长安期中) 如图1，用一根长为L=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．求（g=10m/s2 ，sin37°= ，cos37°= ，计算结果可用根式表示）：
（1）
若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？
（2）
若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？
（3）
细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，当ω的取值范围在0到ω′之间时，请通过计算求解T与ω2的关系，并在图2坐标纸上作出T﹣ω2的图象，标明关键点的坐标值．
24. （15分） (2017高二上·东营期末) 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．（g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．
25. （15分）如图所示，坐标空间中有匀强电场和匀强磁场，电场方向沿y轴负方向，磁场方向垂直于纸面向里，y轴两种场的分界面，磁场区的宽度为d ，现有一质量为m ，电荷量为的带电粒子从x轴上
的N点处以初速度沿x轴正方向开始运动，然后经过y轴上的M点进入磁场，不计带电粒子重力求：
（1） MN两点间的电势差
（2）若要求粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，求磁感应强度应满足的条件
（3）若粒子垂直于磁场右边界穿出磁场，求粒子在磁场中运动的时间．
26. （10分） (2018高二下·龙陵期中) 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O、半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆形线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm、10匝；D 线圈半径为2 cm、1匝；C线圈半径为0.5 cm、1匝；问：
（1）在磁感应强度B减少为0.4 T的过程中，A和D中的磁通量改变了多少？
（2）当磁场转过30°角的过程中，C中的磁通量改变了多少？
参考答案一、单项选择题 (共15题；共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、多项选择题 (共5题；共14分) 16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、实验题 (共2题；共17分)
21-1、
21-2、
22-1、
22-2、
22-3、
22-4、
四、计算题 (共4题；共55分) 23-1、
23-2、
23-3、24-1、
24-2、24-3、25-1、
25-2、
25-3、26-1、26-2、。