内蒙古2017-2018学年高二上学期期末考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（     ）

A. 首先发现电流磁效应的科学家是洛伦兹

B. 只有磁铁周围才存在磁场，磁场是假想的，不是客观存在的

C. 磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的

D. 磁感线上各点的切线方向就是小磁针北极的指向

2. 难度：简单

两条长直导线AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距离，通以如图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（ ）

A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB

B. 顺时针方向转动，同时离开导线AB

C. 逆时针方向转动，同时离开导线AB

D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB

3. 难度：简单

电荷量分别为q和－q的两个带电粒子分别以速度v_a和v_b射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（       ）

A．a粒子带负电，b粒子带正电       

B．两粒子的轨道半径之比r_a∶r_b＝∶1

C．两粒子的速度之比v_a∶v_b＝1∶2     

D．两粒子的质量之比m_a∶m_b＝1∶2

4. 难度：简单

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，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（ ）

A. 增大电场的加速电压

B. 增大D形金属盒的半径

C. 减小狭缝间的距离

D. 减小磁场的磁感应强度

5. 难度：简单

甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O₁O₂旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止．若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行．再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是(　　)

A. 乙环先停下    B. 甲环先停下

C. 两环同时停下    D. 两环都不会停下

6. 难度：简单

如图中的虚线上方空间由垂直于线框平面的匀强磁场，直角扇形导线线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在下图中能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是

7. 难度：中等

矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图甲所示。T=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在（0-4s时间内，图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是（规定ab边所受的安培力方向向左为正）

8. 难度：简单

如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为(　 　)

A. 220 V    B. 110 V    C.     D.

二、多选题

9. 难度：简单

下列关于磁场对通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（   ）

A. 磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直

B. 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直改变

C. 有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动

D. 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动

三、单选题

10. 难度：中等

如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器．当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是(　)

A. S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭

B. S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C. S闭合足够长时间后，B发光而A不发光

D. S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭

11. 难度：中等

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图，则在时刻（  ）

A.t₁，t₃线圈通过中性面

B.t₂，t₄线圈中磁通量最大

C.t₁，t₃线圈中磁通量变化率最大

D.t₂，t₄线圈平面与中性面垂直

12. 难度：中等

如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B₁＝1 T．位于纸面内的细直导线，长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流．当导线与B₁成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B₂的可能值是 （ ）

A. T    B. T    C. 1T    D. T

四、实验题

13. 难度：简单

两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U－I图线.回答下列问题：

 (1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知  （____）

A.甲同学是根据电压表V₁和电流表A的数据

B.甲同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

C.乙同学是根据电压表V₁和电流表A的数据

D.乙同学是根据电压表V₂和电流表A的数据

(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是   （____）

A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端      B.电源的输出功率最大

C.定值电阻R₀上消耗的功率为0.5 W          D.电源的效率达到最大值

(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R₀＝___Ω，电源电动势E＝__V，内电阻r＝__Ω.（结果都保留两位有效数字）

(4) 该电路中电流表的读数__________（填：“可能”或“不可能”）达到0.6A，理由是    ___________。.

五、解答题

14. 难度：中等

发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.试求：

(1)写出交变电流瞬时值表达式；

(2)外电阻上消耗的功率；

(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少?

15. 难度：简单

如图所示有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R₁＝1.0 m，磁感应强度为B＝1.0 T，被约束粒子的比荷为＝4.0×10⁷ C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v₀＝4.0×10⁷ m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．求

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r

（2）如果被约束粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R₂.

16. 难度：中等

如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为m_a=0.4kg，电阻R_a=3Ω；导体棒b的质量为m_b=0.1kg，电阻R_b=6Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a、b从开始相距L₀=0.5m处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s²，不计a、b之间电流的相互作用sin53°=0.8）．求：

（1）当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比；

（2）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比；

（3）磁场区域沿导轨方向的宽度d为多大；

（4）在整个过程中，产生的总焦耳热．