山西省太原五中高二上学期期末考试物理(理)试卷

太原五中2014-2015学年度第一学期期末
高 二 物 理（理）
命题、校对：张宝宏
一、选择题（每小题4分， 1-8题只有一个选项符合题意，9-12有二个或二个以上选项符合题意, 全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分. 共48分）
1．下列电器设备
的工作原理中不
涉及电磁感应的
是（ ）
A.灵敏电流计工
作原理 B. 电磁炉(灶)工作原理
C.日光灯的工作原理
D.发电机工作原理
2．关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A 、只要闭合电路内有磁通量, 则该闭合电路中就一定有感应电流产生
B 、只要穿过螺线管的磁通量发生变化, 则该螺线管内部就一定有感应电流产生
C 、只要闭合电路中有感应电流,则该闭合电路中就一定有感应电动势
D 、只要闭合电路内磁通量变化越大,则该闭合电路中感应电流就越大
3．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动。

若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B 随时间成正比例增加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么
( )
A.小球对玻璃环的压力不断增大
B.小球受到的磁场力不断增大
C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D. 小球受到的静电力一直对小球做功
4．一束几种不同的正离子, 垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里, 离子束保持原运动方向未发生偏转. 接着进入另一匀强磁场, 发现这些离子分成三束如图. 对这些离子, 可得出结论 ( )
A 、它们的速率一定各不相同
B 、它们的电量一定各不相同
C 、它们的质量一定各不相同
D 、它们的比荷一定各不相同
5．质子和α粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动。

由此可知质子的动能E 1和α粒子的动能E 2之比E 1:E 2等于( )
A.4:1 Ｂ.2:1 C.1:1 Ｄ.1:2
6．光滑水平面上有一矩形金属线框，一侧有理想边界的匀强磁场垂直水平面向下，矩形线框的左边框处于磁场边界之外靠近边界处，如图所示，现使磁场的磁感强度均匀减小，则在磁感强度减小到零之前，线框将（ ）
A ．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流为零，线框所受合力为零，做匀速运动
B ．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流恒定，线框所受合力为零，做匀速运动
C ．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流减小，线框所受合力不为零，做变速运动
D ．向左运动，全部出磁场前线框中感应电流不断减小，线框做加速度减小的加速运动
B
7．矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图像如图所示。

t = 0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在0～4 s 时间内，线框ab 边受力随时间变化的图像（力的方向规定以向左为正方向）可能是下图中的（ ）
8．如图所示，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，磁
感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里。

许多质量为m 带
电量为+q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小
孔O 射入磁场区域。

不计重力，不计粒子间的相互影响。

带电粒子可
能经过的区域的面积是（ ） A. B. C. D.
9．关于磁感应强度的单位T ，下列表达式中正确的是( )
A .1T =1Wb ／m 2
B .1T =1V ·s /m
C .1T =1N ·s /C ·m
D .1T =1N /A ·m
10．如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ).
A .导线中电流强度变大
B .线框向右平动
C .线框向下平动
D .线框以ab 边为轴转动
11．现将导体棒匀速拉上粗糙斜面导轨如图所示，则下列说法正确的是（不计棒和导轨的电阻，匀强磁场磁感应强度B 垂直框面向上）（ ）
A 、拉力做的功等于棒的机械能的增量
B 、合力对棒做的功等于棒的动能的增量
C 、拉力与棒受到的磁场力的合力为零
D 、拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差大于回路中产生的焦耳热
12．如图所示，质量为m 、带电量为+q 的三个相同的带电小球A 、B 、C ，分别从同一高度以初速度v 0水平抛出(小球运动过程
中，不计空气阻力)，A 球仅
处于竖直向下的重力场中，B
球处于竖直向下的匀强磁场
和重力场中，C 球处于垂直纸
面向里的匀强电场和竖直向
下的重力场中，它们落地的速
率分别为v A 、v B 、v C ，落地瞬
间重力的瞬时功率分别为P A 、P B 、P C ，则以下判断正确的是( )
A.v A < v B < v C
B. v A = v B < v C
C. P A = P B <P C
D.P A = P B =P C
二、实验题（13题6分，14题10分，共16分）
13. （6分）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好。

维修人员使用已调好的多用表直流50V 挡检测故障。

他将黑表笔接在c 点，用红表笔分别探测电路的a 、b 点。

①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为V，说明正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题图2相同，可判定发生故障的器件是（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

14．（10分）现有一电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω的电源，最大额定电流为50 mA．现有量程为3V、内阻为2kΩ的电压表和阻值为0—999.9Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如下图所示的电路进行实验，请回答下列问题：
①实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，实验中应选用的定值电阻是________．
A．200ΩB．2kΩ C．4kΩD．10kΩ
②实验时，应先将电阻箱的电阻调到________ （选填“最大值”、“最小值”或“任意值”），目的是：__________________．
③该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数．根据记录的多组数据，作出如图所示的——图线．根据该图线可求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝
________Ω．（保留两位有效数字）
三、计算题(（每小题10分，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15. （8分）如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3
kg,棒与导轨的动摩擦因数为,匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a=3 m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g=10m/s2）
16．（8分）一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示，在动脉血管的左右两侧加有匀强磁场，
上下两侧安装电极并连接电压表。

设血管的直径是2.0mm，磁场的磁感强度为0.080T，电压表测出的电压为0.10mv，则血流速度大小约为多大？（取两位有效数字）
17．（10分）如图所示，固定的竖直光滑金属导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好，导轨与导体棒的电阻均可忽略，弹簧的劲度系数为k。

初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，使导体棒以初动能E k沿导轨竖直向下运动，且导体棒在往复运动过程中，始终与导轨垂直。

求:
（1）初始时刻导体棒所受安培力的大小F；
（2）导体棒往复运动一段时间后，最终将静止。

设静止时弹簧的弹性势能为E p，则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？
18．（10分）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。

导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。

导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。

在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。

已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。

忽略所有电阻。

让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。

太原五中2014-2015学年度第一学期期末
高二物理（理）参考答案
一、选择题（每小题4分， 1-8题只有一个选项符合题意，9-12有二个或二个以上选项符合题意, 全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.共48分）
1． A2． C3． C4． D5． C6． B7． D8． B
9． ACD10． ABD11． BD12． BD
二、实验题（13题6分，14题10分，共16分）
13. （6分）
【答案】① 11.5 蓄电池 ②小灯
14．（10分）
【答案】①C ②最大值 保证(保护)电源的安全 ③ 8.6 36
三、计算题(（每小题10分，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15. （8分）
【答案】 →
16．（8分）
【答案】0.63m/s
17．（10分）
【答案】（1）
（2）P K E E k g m Q -+=2
2 （或弹性势能P K p E E k
E mg Q -+=2） 18．（10分）
【答案】（1）Q=CBLv （2）C L B m gt m v 22)cos (sin +-=
θμθ。