(2019秋)重庆市高中名校级高二物理上册第一学期末试题有答案

重庆一中高高二上期期末考试
物 理 试 题 卷
满分110分 时间100分钟
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。

一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共计32分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下列说法正确的是
A ．只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用
B ．由IL
F
B
可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I 、L 的乘积成反比 C ．若一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D ．静电力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功 2．如图所示，在磁感应强度B = 0.5T 的匀强磁场中，让导体PQ 在U 型导轨上以速度 v = 10m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离l =0.8m ，则产生的感应电动势的大小和PQ 中的电流方向分别为
A ．4V ，由P 向Q
B ．0.4V ，由Q 向P
C ．4V ，由Q 向P
D ．0.4V ，由P 向Q
2题图
3题图
3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N（不计重力），以不同的速率经小孔S垂直进入匀
强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。

下列表述正确的是
A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N都做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间
4．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖
下列说法正确的是
A．若仅撤去磁场，P做匀加速直线运动
B．若仅撤去电场，P做匀加速直线运动
C．若给P一初速度，P做匀速直线运动
D．若给P一初速度，P做匀速圆周运动
4题图
5．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场
的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导
轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状
态。

规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0~t时间内，
能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是
6．如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电内阻不计，开关S 原接通，当开关S 断开时，下面说法正确的是 A ．L 1闪亮一下后逐渐熄灭 B ．L 2闪亮一下后逐渐恢复原的亮度 C ．L 3闪亮一下后逐渐恢复原的亮度 D ．L 3变暗一下后逐渐恢复原的亮度
7．如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。

速度选择器（也称滤速器）中场强E 的方向竖直向下，磁感应强度B 1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B 2的方向垂直纸面向外。

在S 处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E 和B 1入射到速度选择器中，若m 甲= m 乙< m 丙= m 丁，v 甲< v 乙= v 丙< v 丁，在不计重力的情况下，则分别打在P 1、P 2、P 3、P 4四点的离子分别是
A ．甲丁乙丙
B ．甲乙丙丁
C ．丙丁乙甲
D ．甲乙丁丙
8．如图所示，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一质量为0.2kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg 、电荷量q=+0.2C 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。

t=0时对木板施加方向水平向左，大小为0.6N 的恒力F ，g=10 m/s 2。

则
6题图
7题图
A ．木板和滑块一直做加速度为2m/s 2的匀加速运动
B ．滑块开始做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10m/s 匀速运动
C ．木板先做加速度为2m/s 2匀加速运动，再做加速度增大的运动，最后做加速度为3m/s 2的匀加速运动
D ．开始木板和滑块一起做加速度为2m/s 2的匀加速运动，5s 末滑块开始做匀速运动，木板做加速度为3m/s 2的匀加速运动
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共计16分，每小题至少有两个选项符合题意，选对但不全的得2分，不选或错选得0分） 9．关于电磁感应，下列说法中正确的是
A ．穿过同一线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B ．感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同
C ．由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化，所以回路中磁通量保持不变
D ．穿过同一线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
10．如图甲所示，将阻值为R ＝5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电上，电流随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是
A ．电阻R 两端电压变化规律的函数表达式为u ＝2.5sin200πt(V)
8题图
B
B ．电阻R 消耗的电功率为0.625W
C ．若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1A
D ．图乙交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
12
11．如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B ，方向相反的水平匀强磁场。

PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。

一个边长为a 、质量为m 、电阻为R 的金属正方形线框，以速度v 沿垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是
A ．此时线框的加速度为mR
v
a B 222 B ．此过程中通过线框截面的电量为R Ba 2
C ．此过程中回路产生的电能为283mv
D ．此时线框中的电功率为
R v a B 22
22
12．如图所示，半径为R 的一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q （q>0），质量为m 的粒子沿正对co 中点且垂直于co 方向射入磁场区域。

不计重力，则：
A ．若要使带电粒子能从b d 之间飞出磁场，射入粒子的速度大小的范围是
B ．若要使带电粒子能从b d 之间飞出磁场，射入粒子的速度大小的范围是
Q
12题图
11题图
C．若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，射入粒子的速度为
D．若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，射入粒子的速度为
第二部分(62分)
三、实验题 (共2小题，13题8分，14题10分，共计18分)
13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“2.5V，0.75W”，其他可供选择的器材有：
A．电压表V
(量程3V，内阻约3kΩ)
1
(量程15V，内阻约15kΩ)
B．电压表V
2
(量程3A，内阻约0.2Ω)
C．电流表A
1
D．电流表A
(量程0.6A，内阻约1Ω)
2
(0～1kΩ，0.5A)
E．滑动变阻器R
1
(0～10Ω，2A)
F．滑动变阻器R
2
G．电E(6V)
H．开关S及导线若干
(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。

(请填写器材前面的字母代码)
(2)图中已经正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

14．某同学到实验室做“测电电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电（电动势约为4V，内阻约为2Ω）
一个阻值未知的电阻R
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块
电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）
滑动变阻器A（0～20Ω，3A）
滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）
电键一个，导线若干。

该同学想在完成学生实验“测电电动势和内阻”的同时测出定值电阻R
的阻值，设计了
如图所示的电路。

实验时他用U
1、U
2
、I分别表示电表V
1
、V
2
、A的读数。

在将滑动变阻器的
滑片移动到不同位置时，记录了U
1、U
2
、I的一系列值。

其后他在两张坐标纸上各作了一个
图线处理实验数据，并计算了电电动势、内阻以及定值电阻R
的阻值。

根据题中所给信息解答下列问题：
①在电压表V
1
接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________。

（填
器材代号“A”或“B”）
②在坐标纸上作图线时，用计算电电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该
用_________、__________表示；用计算定值电阻R
的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该
用_________、__________表示。

（填“U
1、U
2
、I”或由它们组成的算式）
③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R
的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。

四、计算题（共4小题，依次各题为10分、10分、12分、12分，共44分，要求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）
13题图14题图
15．（10分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n =1500匝，横截面积S =20cm 2。

螺线管导线电阻r =1.0Ω，R 1 =4.0Ω，R 2 =5.0Ω，C =30μF。

闭合S ，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化。

（1）求螺线管中产生的感应电动势 （2）S 断开后，求流经R 2的电量
16.（10分）如图所示，足够长的光滑导轨ab 、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为l ，b 、c 两点间接一阻值为R 的电阻。

ef 是一水平放置的导体杆，其质量为m 、有效电阻值为R ，杆与ab 、cd 保持良好接触。

整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。

现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为g/2的匀加速运动，上升了h 高度，这一过程中bc 间电阻R 产生的焦耳热为Q ，g 为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。

求：
（1）导体杆上升到h 过程中通过杆的电量 （2）导体杆上升到h 过程中拉力做的功
15题图
2
图甲
图乙
17．（12分）如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM /和NN /间距为L 与水平面成θ角，上端接阻值为R 的电阻，匀强磁场B 垂直导轨平面向上，金属棒ab 质量为m 恰好垂直横跨在导轨上。

定值电阻R 两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d ，板长为2d ，磁感强度也为B 的匀强磁场垂直纸面向里。

粒子能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m 0，电荷量为q ，ab 棒的电阻为2R ，其余部分电阻不计，不计粒子重力。

（1）ab 棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P 上，判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？
（2）释放ab 棒，求ab 棒的最大速度？
（3）当ab 棒达到最大速度时，能匀速穿过平行金属板粒子的速度大小？
18．（12分）如图（甲）所示，在直角坐标系0≤x≤L 区域内有沿y 轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L ，0）为圆心、半径为L 的圆形区域，圆形区域与x 轴的交点分别为M 、N 。

现有一质量为m ，带电量为e 的电子，从y 轴上的A 点以速度v 0沿x 轴正方向射入电场，
16题图
粒子
17题图
N
N /’
M
M ’ B
2d
d
P
R
B
粒子源
L
飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。

此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N
点飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°）。

求：（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小
（2）0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小
（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B
的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式
18题图(乙）。