安徽省合肥市中国科技大学附属中学2015-2016学年高二下学期期中考试物理(理)试题 含答案

科大附中2015－2016学年第二学期期中考试
高二年级物理试卷（理）
命题人：王苏审题人:刘玉蕾
一。

单项选择题（每小题3分，共30分,每小题只有一个正确的选项）
1、一电子以垂直于匀强磁场的速度v A，从A处进入长为d宽为h 的磁场区域如图,发生偏移而从B处离开磁场，若电量为e,磁感应强度为B,弧AB的长为L，则( ）A.电子在磁场中运动的时间为t=d/v A
B。

电子在磁场中运动的时间为t=L/v A
C。

洛仑兹力对电子做功是Bev A·h
D。

电子在A、B两处的速度相同
2、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E1和α粒子的动能E2之比E1：E2等于（）
A.4：1 B。

1:1 C。

1:2 D.2：1
3、如图所示ab是一段弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向如图所示,有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同质量，不同速度，但都是二价正离子，下列说法中正确的是（）A。

只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B。

只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C。

只有质量与速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D。

只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管
4、如图所示,在虚线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的过程中，下列结论中正确的是( ）
A.运动时间越长的,其轨迹越长
B。

运动时间越短的,射出磁场的速率越小
C。

在磁场中偏转越小的，运动时间越短
D。

所有质子在磁场里运动时间均相等
5、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线圈与导线在同一平面上,在下列状况中线框中不能产生感应电流的是( ）
A．导线中电流强度变小
B．线框向右平动
C．线框向下平动
D．线框以ad边为轴转动
6、如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝错误!，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A．BS B.错误!BS C.错误!BS D.错误!BS 7、如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形
的过程中( )
A．环中有感应电流，方向a→d→c→b
B．环中有感应电流,方向a→b→c→d
C．环中无感应电流
D．条件不够，无法确定
8、在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调整R，使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。

然后,断开S。

若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内,下图正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（）
9、如右图所示，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，线圈的直流电阻不计．电源电动势E＝5 V，内阻r＝1 Ω，开始时开关S闭合．则（）．A．断开S前，电容器带电荷量为零
B．断开S前,电容器电压为错误!V
C．闭合S的瞬间，电容器a板上带正电
D．断开S的瞬间，电容器b板上带正电
10、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（如图中的虚线所示。

)一个小金属块从抛物线上y＝b（b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )
A．mgb B.错误!mv2 C．mg(b－a） D．mg（b－a)＋错误!mv2二。

不定项选择题(每小题4分，共24分，有一个或多个正确的选项，选对不全的得2分，全对得4分，有错得0分）
11、带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时，它将（）
A。

在匀强电场中做匀速圆周运动B。

在匀强磁场中做变加速曲线运动
C.在匀强电场中做抛物线运动D。

在匀强磁场中做抛物线运动
12、把摆球带电的单摆置于匀强磁场中,如图所示,当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是
( )
A。

小球受到的洛仑兹力 B.摆线的拉力
C。

小球的动能D。

小球的加速度
13、如图所示，U形导体制成的导轨水平放置，金
属棒ab架在导轨上并与导轨接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场．现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动，将产生感应电流．下面关于感应电流产生的原因及能量变化情况的说法中正确的是（）
A．是磁场对金属棒中的自由电子的洛仑兹力使自由电子定向移动而形成电流
B．是磁场对金属棒中电流的安培力使自由电子定向移动而形成电流C．是洛仑兹力对自由电子做功而产生感应电流
D．是外力F做功而使机械能转化为电能
14、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（）
A．B．C．D．
15、如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R，导轨左、右两区域分别处在方向相反且与轨道垂直的匀强磁场中,方向见图，设左、右区域磁场的磁感强度为B1和B2，虚线为两区域的分界线。

一根金属棒ab放在导轨上并与其正交，棒和导轨的电阻均不计。

金属棒在水平向右的恒定拉力作用下,在左面区域中恰好以速度为v做匀速直线运动,则( ）
A。

若B2=B1时,棒进入右面区域中后先做加速运
动，最后以速度
v做匀速直线运动
2
B。

若B2=B1时,棒进入右面区域中时仍以速度v做匀速直线运动C。

若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做减速运动,最后以速度
v做匀
2
速运动
D。

若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做加速运动,最后以速度4v做匀速运动
16、如图所示,两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处，有一边长也为L的正方形导体线框,总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F向右为正．则以下关于线框中磁通量Φ、感应电动势E、外力F和线圈总电功率P随时间t变化的图象正确的是（）
三、计算题（10+12+12+12，共46分）
17、如图所示，在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B;在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场，场强为E。

一质量为m,电荷量为q的粒子从坐标原点。

沿着y轴正方向射出。

射出之后,第3次到达x轴时,它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s,（重力不计）。

18、如图所示,空间分布着图示的匀强电场E（宽为L）和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q，（不计重力）从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程．求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期（虚线为磁场分界线，并不表示有什么障碍物)
19、如图所示，置于同一水平面内的两平行长直导轨相距m l 5.0=,两导轨间接有一固定电阻Ω=5R 和一个内阻为零、电动势V E 6=的电源，两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场,其磁感应强度T B 1=.两轨道上置有一根金属棒MN ，其质量kg m 1.0=，棒与导轨间的摩擦阻力大小为N f 1.0=，金属棒及导轨的电阻不计,棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度v.求：
（1)导体棒的稳定速度为多少？
（2）当磁感应强度B 为多大时，导体棒的稳定速
度最大？最大速度为多少?
（3）若不计棒与导轨间的摩擦阻力，导体棒从开始运动到速度稳定时，回路产生的热量为多少？
20、如图所示PQ 、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值R =8Ω的电阻,导轨间距为L ＝1m 。

一质量m=0。

1kg ，电阻r =2Ω， 长约1m 的金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数5
3
=
μ。

导轨平面的倾角为030=θ，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度B ＝0。

5T ，现让金属杆AB 由静止开始下滑,已知杆AB 从静止开始到恰好作匀速运动的过程中通过杆的电
量q=1C，求：
（1）杆AB下滑速度为2m/s时的加速度大小;
(2）杆AB下滑的最大速度;
(3）杆AB从静止开始到恰好作匀速运动的过程中R上产生的热量。

P
N
科大附中2015-2016学年度第二学期期中高二物理答题卷 一、单项选择题 题号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、不定项选择题 题号
11
12
13
14
15
16
答案
三、计算题 17、
18、
线
订
19、
20、
高二物理答案
题
12345678910
号
B B
C C C B A B A D
答
案
题号111213141516
答案BC CD AD D B BD
17、解析：粒子在磁场中的运动为匀速圆周运动，在电场中的运动为匀变速直线运动.画出粒子运动的过程如图所示.根据这张图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场，做匀减速
运动至速度为零，再反方向做匀加速直线运动,以原来的速度大小反方向进入磁场.这就是第二次进入磁场，接着粒子在磁场中做圆周运动，半个周期后第三次通过x 轴。

由图可知R =L /4，Bqv =mv 2／R ,解得v =BqL /4m
在电场中设粒子在电场中每一次的位移是l ,
根据动能定理Eql =21mv 2，解得l =Eq
m BqL m 2)4(2 第3次到达x 轴时，粒子运动的总路程为一个圆周和两个位移的长度之和，s=2R+2l =mE
L qB l 1622
2+π 18、解析：由题意,粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称,如图所示，
电场中：2
21mv qEL =①1
t m Eq v =② 由几何知识：sin θ=R/2R=1/2 所以θ=30o
又R=m υ/qB ③d ＝Rsin60o ④
在中间磁场的时间：qB
M
T t 32622π=⨯=⑤在右边磁场的时间qB M t 353603003π== ⑥
由①③④得qB
ELmq d 26=
qB m qE mL t t t T 37222321π+=++=' 19。

(1）10m/s;（2）13
T ;18m/s;(3）7J. 【解析】
试题分析：（1）对金属棒,由牛顿定律得：
ma f F A =-①BIL F A =②R BLV
E I -=③
当a=0时，速度达到稳定， 由①②③得稳定速度为:s m L
B fR BL E V /1022=-= (2)当棒的稳定运动速度2
2l B Rf Bl E v -= 当32212
===Rf El l Rf l E
B 时，即T B 3
1=时，V 最大。

得s m v m /18=
（3）对金属棒，由牛顿定律得: t V
m ma F ∆∆==得V m t F ∆=∆
即V m t BiL ∆=∆
0-=mV BqL 得C BL mV q 25.0110
1.0=⨯⨯==
由能量守恒得：
221
mV Q Eq += 得J mV Eq Q 7101.021
2621
22=⨯⨯-⨯=-=
20、（1）1.5m/s 2；(2)8m/s;(3)0。

64J。